FI67641C - Saendar/mottagare med gemensam kanal - Google Patents

Description

ΕΞΕϊ^Ι fa! m,*CUULUTUSJULKAiSU , n s „ .

JST(£ l J UTLÄGGNINGSSKKIFT 67 641 C (45) Patantti cyfnn;-· tty 10 04 1905 VSS/ 3 3 ^ (51) Kv.lk./lm.CI. H 04 B 1/54 SUOM I — Fl N LAN D (21) >>K«inllMlM<nu· —PatantaM6knln« 770777 (22) HakamitptM— Am6kninftd*t 1 0.03.77 (23) AHnipiM—GIWglKMdag 10.03.77 (41) Tulkit IuIUmIhJ — Elhrtt offandtg ·\η 09 77 ^tentti, ja rekisteri hallitut NihtMWp™» μ .cu«L|uIkn~, p™.-

Patent· och registerstyrelsan Anaölun uthfd odt uti.*krift*n publtund 31.12.84 (32)(33)(31) stueikeu*—Begird priority 1 6.03.76 O9.IO.76 Iso-Britannia-Storbritannien(GB) 10360, 42065 (71) Plessey Overseas Limited, Vicarage Lane, Ilford, Essex IG1 4AQ.,

Englanti-England(GB) (72) Christopher Keith Richardson, Romsey, Hampshire, Iso-Britannia-Storbr i tann ien(GB) (74) Berggren Oy Ab (54) Yhteiskanava-lähetin/vastaanotin - Sändar/mottagare med gemensam kanal Tämän keksinnön kohteena on yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastaan-otinkoje, jossa on signaaligeneraattori- eli oskillaattoriväli-ne, joka on sovitettu vastaanottamaan moduloiva signaali ja joka synnyttää moduloidun kantoaaltotaajuuden lähetystä varten, ja jossa on antenniväline oskillaattorivälineen tuottaman antosig-naalin lähettämiseksi sekä signaalin vastaanottamiseksi.

Tunnetut lähetin/vastaanottokojeet toimivat joko simpleksi- tai dupleksiperiaatteella. Simpleksitoiminnassa käytetään yhtä taajuutta sekä lähetystä että vastaanottoa varten, kojeen ollessa varustettu kytkimellä joko lähetystehtävän tai vastaanottotehtävän valitsemisen mahdollistamiseksi. Dupleksitoiminta toisaalta edellyttää kahden kantoaaltotaajuuden käyttöä, yhtä taajuutta lähetystä ja yhtä taajuutta vastaanottoa varten, mistä on se etu, että samanaikainen lähetys ja vastaanotto on mahdollista, ja niin ollen simpleksitoiminnassa käytettävää valintakytkintä ei tarvita, mutta myös se haitta, että kaksinkertainen määrä kaistatilaa tulee käyttöön, koska erilliset taajuudet tarvitaan lähetystä ja vastaanottoa varten.

2 67641 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada lähetin/vastaanotin-koje, jossa käytetään samaa kantoaaltotaajuutta lähetystä ja vastaanottoa varten ja jossa samanaikainen lähetys ja vastaanotto on tehty mahdolliseksi. Tällaista järjestelmää voidaan nimittää yk-sitaajuusdupleksiksi (SFD) tai vaihtoehtoisesti ja ehkä kuvaavammin yhteiskanavadupleksiksi (CCD).

Tämän keksinnön mukaan yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastaanotin-kojeessa on ensimmäinen sekoitusväline, jossa sekoitetaan oskil-laattorivälineen tuottama lähetyssignaali vastaanotettuun signaaliin, jossa ensimmäisessä sekoitusvälineessa on ensimmäinen otto-liitäntä lähetyssignaalin vastaanottamiseksi ja toinen ottolii-täntä vastaanotetun signaalin vastaanottamiseksi, sekä toinen sekoitusväline, jossa sekoitetaan oskillaattorivälineen tuottama lähetyssignaali vastaanotettuun signaaliin, jossa toisessa sekoitusvälineessa on kolmas ottoliitäntä lähetyssignaalin vastaanottamiseksi ja neljäs ottoliitäntä vastaanotetun signaalin vastaanottamiseksi, sekä elimet 90° vaihe-eron aikaansaamiseksi, jotka elimet on sovitettu siten, että ensimmäisen sekoitusväli-neen jommassa kummassa ottoliitännässä vastaanotetulla signaalilla on 90° vaihe-ero toiseen sekoitusvälineeseen syötettyyn vastaavaan signaaliin verrattuna, sekä elimet, jotka vastaanottavat ensimmäisen ja toisen sekoitusvälineen antosignaaleja vastaanotetun signaalin demoduloimiseksi.

Keksinnön mukaisesti syötetään edullisesti sekoitusvälinettä oskillaattorivälineestä viive-elimen kautta.

Keksinnön erään toteutuksen mukaan oskillaattoriväline on sovitettu kulmamoduloitavaksi lähetettävillä tiedoilla, lähetin/ vastaanotinkojeen käsittäessä oskillaattorivälineestä syötetyn lähetyksenlähtöpäätevälineen, vastaanottimen tulopäätevälineen, josta signaalit syötetään kahteen sekoittimeen, joita myös syötetään oskillaattorivälineestä, 90° vaihesiirtäjän, jonka kautta ainakin toista sekoitinta syötetään vastaanotetulla tulosignaa-lilla, niin että vastaanottimen tulopäätteestä sekoittimiin syötetyillä signaaleilla on 90° vaihe-ero, sekä kaksi alipäästösuo-datinta, jotka muodostavat suodatusvälineen ja joita kumpaakin syötetään yhdestä sekoittimesta, demodulointivälineen reagoidessa alipäästösuodattimista syötettyihin signaaleihin vastaanotettuja tietoja vastaavan lähtösignaalin aikaansaamiseksi.

3 67641

Keksinnön vaihtoehtoisen kohdan mukaan oskillaattoriväline on sovitettu kulmamoduloitäväksi lähetettävillä tiedoilla, lähetin/ vastaanotinkojeen käsittäessä oskillaattorivälineestä syötetyn lähetyksenlähtöpäätevälineen, vastaanottimen tulopäätevälineen, josta signaalit syötetään kahteen sekoittimeen, joita myös syötetään oskillaattorista, 90° vaihesiirtäjän, jonka kautta ainakin toista sekoitinta syötetään oskillaattorivälineestä, niin että oskillaattorivälineestä sekoittimiin syötetyillä signaaleilla on 90° vaihe-ero, sekä kaksi alipäästösuodatinta, jotka muodostavat suodatusvälineen ja joita kumpaakin syötetään yhdestä sekoittimesta, demodulointivälineen reagoidessa alipäästö-suodattimista syötettyihin signaaleihin vastaanotettuja tietoja vastaavan lähtösignaalin aikaansaamiseksi.

Tässä käytetty termi "kulmamodulointi" on tarkoitettu käsittämään 4 67641 kaikki modulointimuodot, joissa vaihekulmaa muutetaan moduloivan signaalin mukaisesti, ja se sisältää taajuus- tai vaihemodulaation.

Keksinnön ensimmäisen tai toisen vaihtoehtoisen kohdan mukaisessa lähetin/vastaanotin-kojeessa lähetyksenlähtö-pääteväline ja vastaanottimen tulopääteväline voidaan yhdistää yksisuuntaiseen liitäntälaitteeseen, jonka toinen napa on yhdistetty antenniin, joka on lähetys- ja vastaanottotarkoituksiin sopiva, ja oskillaattoriväline voi aikaansaada signaalin, joka on kulmamodu-loitu amplitudin ollessa olennaisesti vakio.

Tässä mainittu yksisuuntainen liitäntälaite on määriteltävissä miksi tahansa sellaiseksi laitteeksi, jossa on kolme napaa A, B ja C ja jossa laitteen impedanssi navasta A napaan B tai navasta C napaan A lähetettyjen radiosignaalien suhteen on pieni verrattuna laitteen impedanssiin navasta C napaan B lähetettyjen radiosignaalien suhteen. Tällaisia laitteita on saatavissa erikoisvalmisteina, joissa käytetään hyväksi mikropiiriteknologiaa, tai ne voivat käsittää tunnetun kytkinlaitteen tiettyjä tyyppejä.

Yksisuuntainen liitäntälaite voidaan yhdistää antenniin antennin-viritysyksikön välityksellä.

Vaikka yksisuuntainen liitäntälaite useimmissa tapauksissa aikaansaa riittävän eristyksen siinä suhteessa, että se tyydyttävästi eristää demodulointivälineen oskillaattorivälineestä lähetysantenninapaan syötetyistä moduloiduista signaaleista, voi esiintyä, johtuen esimerkiksi antennin ja yksisuuntaisen liitäntälaitteen yhteensopimattomuudesta, takaisin yksisuuntaiseen liitäntälaitteeseen syötettyjä heijastuneita signaaleja, jotka tulevat syötetyksi demodulointivä-lineeseen, ja jotka voivat aiheuttaa vaurioita, ellei näiden signaalien voimakkuustasoa rajoiteta jollakin tavalla.

Niinpä tällaisten haitallisten takaisinkytkentäsignaalien rajoittamiseksi turvalliseen tasoon koje voi olla varustettu ilmaisimella, joka reagoi demodulaattoriin syötettyihin signaaleihin, takaisin-kytkentäsignaalin aikaansaamiseksi, jota signaalia käytetään säätämään sen tehovahvistimen vahvistusta, jonka kautta oskillaattorivä-lineestä saapuvat moduloidut signaalit syötetään yksisuuntaiseen liitäntälaitteeseen.

67641

Vaihtoehtoisesti keksinnön ensimmäisen kohdan mukaisessa tai keksinnön vaihtoehtoisen kohdan mukaisessa lähetin/vastaanotinkojeessa lähetyksenlähtöpääteväline ja vastaanotontulopääteväline voidaan yhdistää erillisiin antenneihin, joista toinen on lähetystä ja toinen vastaanottoa varten.

Oskillaattorivälineen lähtötehoa voidaan syöttää lähetyksenlähtö-päätevälineeseen tehovahvistimen kautta.

Edelleen keksinnön erään kohdan mukaan sekoitusväline voi käsittää kaksi osaa, joista toinen on 90° vaihesiirtojakaja, kuten 90°-hyb-ridikytkin ja joista toinen on signaalinjakoväline, joka on kytketty siten, että sen kaksi lähtösignaalia yhtyvät 90°-hybridikytkimen 90° vaihe-eron oraaavien lähtösignaalien kanssa, ja joista toiseen osaan syötetään vastaanotettu tulosignaali ja toiseen osaan oskillaattorista saapuva signaali, sekä kaksi epälineaarista sekoitus-laitetta, joiden kautta mainitut kaksi yhdistettyä lähtösignaalia syötetään demodulointivälineeseen.

Epälineaariset elementit voivat käsittää kaksi diodia, jotka on sovitettu syöttämään demodulointivälinettä alipäästösuodatusväli-neen kautta.

Oskillaattorivälineen lähtöteho voidaan syöttää vahvistinjärjestelmän kautta aikaansaamaan kantoaaltotaajuus lähetystä varten sekä signaali sekoitusvälinettä varten, joka vahvistinjärjestelmä stabiloidaan takaisinkytkentäohjaussilmukan avulla.

Vahvistinjärjestelmä voi käsittää tehovahvistimen, jota syötetään oskillaattorivälineestä säädetyn vaimentimen kautta, sekä tasasuun-timen, jonka kautta tehovahvistimen ulostulosta lähtevä signaali syötetään komparaattoriin, johon myös syötetään vertaussignaali, niin että aikaansaadaan takaisinkytkentäohjaussignaali vaimenninta varten, minkä menettelyn avulla tehovahvistimeen syötetyn signaalin amplitudia säädetään siten, että mikä tahansa ero komparaattoriin syötettyjen signaalien amplitudien välillä tulee kumotuksi.

Antenni lähetystä ja vastaanottoa varten voi olla sovitettu syöttämään 90°-hybridikytkentä, jolloin oskillaattorivälineestä lähtevät signaalit syötetään signaalinjakovälineeseen.

67641

Vaihtoehtoisesti antenni lähetystä ja vastaanottoa varten voidaan sovittaa syöttämään signaalinjakovälinettä, jolloin 90°-hybridi-kytk ntä syötetään oskillaattorivälineestä.

Signaalinjakoväline voi käsittää keskiulostulolla varustetun käämin, joka aikaansaa kaksi samanvaiheista lähtösignaalia.

Oskillaattorivälineestä lähtevät signaalit voidaan syöttää käämin keskiulosottoon 1/4 λ-kaapelin kautta, jossa λ on likimain oskillaattorin taajuuden aallonpituus.

Diodien lähtösignaalit voidaan syöttää alipäästösuodatusvälineeseen subtraktiopiirin kautta, johon piiriin myös syötetään oskillaattorivälineestä lähtevä tasasuunnattu signaali, minkä menettelyn avulla oskillaattorivälineestä tai siihen liittyvistä vahvistimista lähtöisin olevat amplitudinvaihtelut kumotaan.

Demodulointiväline voidaan valita vastaanotetun modulaatiolajin mukaisesti, ja esimerkiksi FM-modulointia varten se voi olla sellainen kuin on esitetty brittiläisen patentin n:o 1 172 977 kuviossa 2 tai vaihtoehtoisesti sellainen kuin on esitetty brittiläisen patentin n:o 1 172 975 kuviossa 2, tai vaihtoehtoisesti se voi käsittää Barber-diskriminaattorin.

Tämän keksinnön mukaisessa lähetin/vastaanotin-kojeessa, jossa saapuvan signaalin välitön muuttaminen saadaan aikaan (toisin sanoen vastaanotettu moduloitu kantoaaltotaajuus sekoitetaan paikallisen oskillaattorin taajuuteen, joka on sama kuin kantoaallon taajuus tai hyvin lähellä vastaanotetun kantoaallon taajuutta), muodostuneet erotustaajuuskomponentit sisältävät halutun taajuuden, jota verrataan nollataajuuteen ja joka taajuusmodulointitapauksessa esiintyy nollataajuuden ympärillä.

Demodulointivälineen pitää sen vuoksi kyetä demoduloimaan tällainen signaali, ja erilaisia demodulaattoreita, kuten edellä mainittuja, jotka edellyttävät 90° vaihesiirrettyjä tulosignaale ja , voidaan käyttää, mutta on myös mahdollista demoduloida tällainen signaali demodu-laattorilla, joka tarvitsee vain yhden tulosignaalin.

Eräässä keksinnön sovellutuksessa saapuvia vastaanotettuja tietoja 67641 voidaan käyttää moduloimaan paikallista oskillaattoria jälleenlähetystä varten, jolla tavalla aikaansaadaan radioreleasema.

Keksinnön tyypillistä sovellutusmuotoa selostetaan nyt seuraavassa -viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 on lähetin/vastaanotinkojeen lohkokaavio, kuvio 2 on vaihtoehtoista muotoa olevan lähetin/vastaanotin-kojeen lohkokaavio, kuvio 3 on kuviossa 2 esitetyn lähetin / vastaanotin-kojeen muunnetun muodon lohkokaavio, ja kuvio 4 on kuviossa 2 tai kuviossa 3 esitetyn lähetin/vastaanotinko jeen osan lohkokaavio.

Kuviossa 1 antennin 1 vastaanottama signaali syötetään antenninviri-tysyksikön (ATU) 2 ja yksisuuntaisen liitäntälaitteen (NJR) 3 kautta 90°-hybridikytkimeen 4. Hybridikytkin 4 jakaa signaalin kahdeksi yhtäsuuren amplitudin omaavaksi signaaliksi, joiden välillä on 90° vaihe-ero. Nämä signaalit syötetään sen jälkeen kahteen samanlaiseen diodivaihesiirtosekoittimeen 5 ja 6. Sekoittimia 5 ja 6 syöttää paikallinen oskillaattori 7 taajuudella, joka on sama kuin vastaanotettujen signaalien nimellinen kantoaaltotaajuus tai lähellä sitä, paikallisen oskillaattorin ollessa sovitettu syöttämään sekoittimia 5 ja 6 vastukset 8, 9 ja 10 käsittävän vaimentimen kautta.

Kummastakin sekoittimesta 5, 6 lähtevät signaalit koostuvat paikallisen oskillaattorin taajuuden ja vastaanotetun signaalin hetkellisen taajuuden välisestä interferenssitaajuudesta. Sekoittimien 5 ja 6 lähettämien signaalien välillä on aina 90° vaihe-ero, mutta toisen signaalin vaihe kääntyy 180° verran toisen signaalin suhteen, kun vastaanotetun signaalin taajuus pyyhkäisee nollaeron kautta paikallisen oskillaattorin taajuuden suhteen. Informaatio jonka halutaan palauttavan alkuperäisen modulaation, esiintyy siis sekoittimien 5, 6 ulostuloissa hetkellisen interferenssitaajuuden ja lähtösignaalien välisen suhteellisen vaihe-eron muodossa.

Äänitaajuusmodulaatio palautetaan taajuusmodulointi- (FM-) detektorissa 11, ja vastaanottimen selektiivisyys määrätään alipäästö:suodattimien 12 ja 13 avulla. Kaikki tai suurin osa vahvistuksesta suoritetaan pientaajuudella vahvistimissa 14 ja 15.

67641 Käytetyn VFM-detektorin tyyppi ei ole alkuperäinen, ja täydellinen selostus tällaisesta detektorista on julkaistu brittiläisten patenttien n:ot 1 172 977 ja 1 172 975 selityksissä.

Paikallinen oskillaattori 7 toimii sekä vastaanottimen että lähettimen käyttölaitteena, ja paikallisen oskillaattorin lähtöteho vahvistetaan esimerkiksi 10 wattiin vahvistimella 16 sekä syötetään antenniin 1 yksisuuntaisen liitäntälaitteen 3 ja antenninviritys-yksikön 2 kautta.

Yksitaajuusdupleksitoiminnan on täytettävä kaksi ehtoa: i) Lähettimen lähtöteho ei saa päästä vastaanottimeen niin voimakkaana, että se vahingoittaa vastaanotinta tai vähentää sen herkkyyttä .

ii) Lähetetty signaali ei saa häiritä vastaanotettua signaalia, vaikka ne ovat samalla taajuudella samaan aikaan.

Jälkimmäistä ehtoa ei voida täyttää käyttämällä tavanmukaisia super-heterodyne-systeemejä, joissa vastaanotinta ja lähetintä käytetään samanaikaisesti samalla taajuudella, koska lähetetty taajuuskanto-aalto häivyttäisi vastaanotetun signaalin. Sen sijaan keksinnön mukaisessa järjestelmässä, koska lähetetty signaali on myös vastaanottimen paikallinen oskillaattori, mainittu häivytys estetään tehokkaasti, kuten myöhemmin selitetään. Eristys lähettimen ulostulon ja vastaanottimen sisääntulon välillä aikaansaadaan käyttämällä yksisuuntaista liitäntälaitetta 3. Edellyttäen että NRJ-laitteen 3 portti A "havaitsee" hyvin yhteensopivan kuormituksen, portissa C esiintyvä teho siirretään pienin häviöin porttiin A. Samoin porttiin A vastaanotettu signaali siirretään porttiin B pienin häviöin, koska hyvin vähän tehoa syötetään portista C porttiin b. Jos esimerkiksi lähettimen lähtöteho on 10 wattia ja NRJ-laitteen 3 eristys on 40 dB, vastaanottimeen saapuva teho on 1 mW. Tämä ei aiheuta tavallisen diodivaihesiirtosekoittimen kyllästymistä.

Kuitenkin sekoittimen suojaamiseksi häiriöolosuhteiden esiintyessä, vastaanottimeen saapuvaa tehoa tarkkaillaan diodilla 17, jota käytetään vahvistimen 16 vahvistuksen ohjaamiseen, niin että lähettimen lähtöteho tulee rajoitetuksi. Niinpä jos sovitus antenniin on 67641 9 huono ja NRJ-laitteen 3 aikaansaama eristys on liian heikko, lähettimen teho tulee pienennetyksi automaattisesti vastaanottimen vahingoittumisen estämiseksi. Lähettimen lähtöteho riippuu siis siitä, miten hyvin ATU-laite 2 on säädetty. Keskinäinen häirintä lähettimen ja vastaanottimen välillä vältetään käyttämällä suoraan konversiovastaanottotekniikkaa.

Tarkastellaan jomman kumman sekoittimen 5, 6 toimintaa, kun mitään tulosignaalia ei vastaanoteta. Sekoittimien 5, 6 hetkellinen lähtöarvo koostuu niiden taajuuksien summasta ja erotuksesta, jotka esiintyvät vastaanottimen paikallisessa oskillaattorissa 7 sekä vastaanotetussa signaalissa, joka aiheutuu ainoastaan lähettimen lähtösignaalista. Lähettimen lähtösignaalista aiheutuvalla vastaanotetulla signaalilla on sama taajuus kuin vastaanottimen paikallisella oskillaattorilla 7, vieläpä silloin kun oskillaattori 7 on taajuusmoduloitu lähetystarkoituksia varten, koska molemmat taajuudet ovat peräisin samasta lähteestä. Alipäästösuodattimet 12, 13 poistavat summataajuuden, ja erotustaajuus on nolla. Lähettimestä saapuvasta signaalista johtuva alipäästösuodattimien 12, 13 lähtö-signaalilla on siis nollataajuus (ts. tasavirtataso, joka voidaan poistaa vaihtovirtakytkennällä) riippumatta siitä, paljonko taajuusmodulointia esiintyy paikallisessa oskillaattorissa 7.

Pääasiallinen vahvistus suoritetaan alipäästösuodattimien 12, 13 ja vaihtovirtakytkennän jälkeen, joten mitään paikallisesta lähettimestä johtuvaa signaalia ei saavu vastaanottimen vahvistimiin. Modulaatio ilmenee vastaanottimessa vastaanotetun signaalin ja paikallisen oskillaattorin välisen erotaajuuden vaihteluista. Ilmaisimen 11 lähtösignaali koostuu siis läsnäolevan modulaation lisäyksestä sekä vastaanotettuun signaaliin että paikalliseen oskillaattoriin (ts. paikallinen modulaatio ilmenee esiintyessään sivuäänenä vastaanottimen lähtösignaalissa, kun signaali vastaanotetaan).

Vaikka edellä selostettu järjestelmä toimiikin yleensä tyydyttävästi, taajuusmoduloidun ei-toivotun lähetetyn signaalin torjumista vastaanottimessa voi heikentää se vaikutus, joka johtuu lähetyksen viivästymisestä radiotaajuussignaalipiirissä lähettimen ja vastaanottimen välillä. Eräs menetelmä tämän vaikutuksen vähentämiseksi on lisätä kompensoiva viivästyslaite 48 paikallisen oskillaattorin piiriin, kuten kuviossa on esitetty.

10 67641 Järjestelmä toimii yksitaajuusradiolinkin tavoin jos osa ilmaisimen 11 lähtötehosta syötetään takaisin lähettimeen johdon 47 kautta modulaationa ja negatiivisena takaisinkytkentänä. Paikallisen os-killaattorin taajuus pyrkii seuraamaan vastaanotetussa signaalissa esiintyvää modulaatiota. Demodulaattorin lähtösignaali on sen vuoksi virhesignaali.

Viimeksi selostettu järjestelmä mahdollistaa täydellisen dupleksi-toimiman aikaansaamisen kahden radiopuhelimen välillä, joissa puhelimissa käytetään samanlaista kantoaaltotaajuutta. Radiopuhelimia käyttävien paikallisten oskillaattorien ei tarvitse olla vaihesi-dottuja toisiinsa, ja pienet taajuuserot oskillaattorien kesken ovat epäolennaisia. Järjestelmää voidaan myös käyttää yksitaajuus-radiolinkkinä.

Lähettimessä voidaan käyttää mitä vakioamplitudimodulointia tahansa. Vastaanotin voi olla sovitettu ilmaisemaan amplitudi- tai kulmamo-dulaation riippumatta lähettimen moduloinnista. On huomattava, että jos taajuusmodulointia käytetään sekä lähetys- että vastaanottorao-dulaatiota varten, lähetetyn signaalin poikkeama voi olla suurempi tai pienempi kuin vastaanotetun signaalin käyttämä poikkeama.

Lähetetyn taajuuden kumoaminen vastaanottimessa epäonnistuu, kun lähettimestä vastaanottimeen kytketyn signaalin voimakkuustaso tulee niin suureksi, että se saattaa lähettimen toimimaan epälineaarisesta. Niinpä on tärkeää, että riittävä eristys järjestetään lähetys- ja vastaanottosysteemien välille suurien lähetystehoarvojen esiintymisen varalle. Tämä voidaan saada aikaan kuvion 1 mukaisen, NRJ-laitteella varustetun kytkentäpiirin avulla tai vaihtoehtoisesti käyttämällä erillisiä antenneja tai muita samantapaisia eristyksen-parannuskeinoja, kuten suunta-antennirakenteita.

Kuvioon 1 viitaten selostetun sovellutusmuodon sijasta voidaan käyttää kuvion 2 tai kuvion 3 mukaista sovellutusmuotoa, jossa ei tarvita NRJ-laitetta.

Ensiksi viitataan kuvioon 2 ja tarkastellaan piirissä tapahtuvaa signaalien lähetystoimintaa. Oskillaattori 18, joka on taajuus-moduloitavissa tai muulla tavalla kulmamoduloitavissa, syöttää hovahvistinta 19 jännitesäätöisen vaimentimen 20 kautta. Tehovah- 11 67641 vistimen 19 lähtötehon aaltomuoto tasasuunnataan diodilla 21, ja arvoa verrataan vertausjännitetasoon komparaattorissa 22, jonka ulosotto syöttää vaimenninta 20 takaisinkytkentäsilmukan määrittämiseksi. Vaimennin 20 säätää tehovahvistimeen 19 saapuvaa tehoa diodista 21 lähtevän tasasuunnatun jännitteen säilyttämiseksi. Edellä selostetun piirin toiminta on omiaan vähentämään AM-kohinaa, jota normaalisti esiintyy lähettimen ulostulossa johtuen syöttötehon vaihteluista, ja vahvistinkohinaa jne. sekä aikaansaamaan pienen impedanssin te-hovahvistimen 19 ulos tulokohdassa.

Tehovahvistimen 19 lähtöteho syötetään antenniin 23 1/4 λ-koaksiaalikaapelin 24, samavaiheisen hybridikäämin 25 ja 90°-hybridikytki-men 26 kautta. Pieni määrä tehoa häviää 90°-hybridikytkimen 26 pur-kauskuormitukseen 27 johtuen siitä, että käämistä 25 kytkimeen 26 syötetyt kaksi tulosignaalia ovat samassa vaiheessa, 90° vaihe-eron omaavien signaalien ollessa tarpeen suurimman mahdollisen tehon-siirron aikaansaamiseksi.

Seuraavaksi tarkastellaan kuvion 2 mukaisen kojeen toimintaa vastaanotettujen signaalien suhteen. Vastaanotetun signaalin (jolla on samankaltainen taajuus kuin lähetetyllä signaalilla) jakaa 90°-hyb-ridikytkin 26 kahdeksi samanlaiseksi, mutta 90° vaihe-eron omaavaksi signaaliksi. Nämä signaalit esiintyvät kytkimen 26 0°- ja 90°-por-teilla 28, 29 yhdessä lähettimestä saapuvien, samassa vaiheessa olevien signaalien kanssa. Kummallakin portilla 28, 29 esiintyvät signaalit interferoivat keskenään muodostaen kantoaaltosignaalin, joka on amplitudimoduloitu lähetettyjen ja vastaanotettujen signaalien välisellä hetkellisellä erotaajuudella. Näiden kahden signaalin modulointiverhokäyrällä on 90°:n vaihesuhde.

Johtuen takaisinkytkentäsilmukan vaikutuksesta, tehovahvistimen 19 impedanssi on pieni signaaleille, jotka saapuvat siihen 1/4 λ-koaksiaalikaapelista 24. 1/4 λ-koaksiaalikaapeli toimii muuntajana muuntaen tämän pienen impedanssin suureksi impedanssiksi hybridi-käämin 25 keskiulosotossa 30. Liiallinen yhteys 90°-hybridikytkimen 0°— ja 90°-porttien 28, 29 välillä tulee täten estetyksi, koska käämi toimii radiotaajuuskuristimena, kun keskiulosottoa 30 ei kuormiteta.

90°-hybridikytkimen lähtöporteilla 28, 29 esiintyvät signaalit ta- 12 67641 sasuunnataan diodeilla 30, 31 erotaajuusverhokäyrien palauttamiseksi. Modulointiverhokäyrät sisältävät myös jäännöksiä lähettimestä lähtöisin olevasta AM-kohinasta. Kohina poistetaan suorittamalla vähennys substraktiopiirissä 32, 33, joka on tehovahvistimen lähtö-tehon tasasuunnattu toisinto ja jossa tasasuuntaus suoritetaan diodien 34, 35 avulla. Haluttuihin signaaleihin tämä ei vaikuta, koska vastaanotettua signaalia ei esiinny tehovahvistimen 19 ulostulokoh-dassa johtuen tasoitussilmukan vaikutuksesta, joka silmukka varmistaa sen, että impedanssi tehovahvistimen 19 ulostulokohdassa on pieni interferenssitaajuuden aiheuttamalle amplitudivaihtelulle.

Substraktiopiireistä 32, 33 pitkin johtoja 36 ja 37 lähteviä signaaleja voidaan käsitellä, kuten aikaisemmin on selostettu kuvion 1 yhteydessä, alipäästösuodattimilla 38, 39, jotka syöttävät demodu-laattoria 40, jota vastaavaa demodulaattoria on selostettu brittiläisessä patentissa n:o 1 172 977 viitaten kuvioon 2 tai brittiläisessä patentissa n:o 1 172 975 viitaten kuvioon 2, tai vaihtoehtoisesti demodulaattori voi käsittää Barber-diskriminaattorin.

Kuitenkin, koska tehovahvistimessa 19 esiintyvä amplitudimodulaatio vähennetään äänitaajuuslähtöarvoista, amplitudimoduloitu yksitaa-juusdupleksitoiminta on mahdollinen tässä järjestelmässä, ja demodulaattori 40 olisi valittava sen mukaisesti.

Kuviossa 3 esitettyä vaihtoehtoista kojetta, jossa 90°-hybridikyt-kimen 26 ja hybridikäämin 25 paikkoja on vaihdettu, voidaan myös käyttää. Kytkentäpiirin toiminta on hyvin samanlainen kuin kuvioon 2 viitaten selostetun piirin toiminta, mutta koska antennin 23 impedanssi on suuri, kuvion 2 kaapelia 24 vastaava 1/4 λ-kaapelia ei tarvita. Kuviossa 2 tai kuviossa 3 esitetty hybridikäämi voidaan korvata millä tahansa jakolaitteella, joka aikaansaa samanvaiheisia tai vastakkaisvaiheisia lähtösignaaleja.

Vaikka mitä tahansa sopivaa subtraktiopiiriä voidaan käyttää piirien 32 ja 33 suorittamaa vähennystehtävää varten, eräs piiri, joka sisältää siihen liittyvät tasasuuntimet, on esitetty kuviossa 4.

Kuviossa 4 on esitetty piiri, jolla voidaan korvata subtraktori/-tasasuunnin-järjestelmät 32, 30, 34 tai 33, 31, 35, joista jälkimmäinen järjestelmä on ympäröity katkoviivalla 41.

13 67641

Piiri käsittää kaksi diodia 42, 43 sekä kaksi kondensaattoria 44, 45, joiden rinnalle on kytketty potentiometri 46.

Kun piiriä käytetään korvaamaan katkoviivalla 41 ympäröity järjestelmä, diodi 43 tasasuuntaa kytkimen 26 portista 29 lähtevät signaalit ja diodi 42 tasasuuntaa. tehovahvistimesta lähtevät signaalit. On selvää, että potentiometriä 46 säätämällä AM-kohinasignaa-lit voidaan tarvittaessa poistaa piirin toiminnan avulla.

Jos vastaanottimen ulostulo yhdistetään sopivasti lähetinmodulaat-torin sisääntuloon, vastaanottimeen saapuva pienitehoinen signaali tulee lähetetyksi jälleen samalla tai samantapaisella taajuudella. Sen vuoksi tällaista kojetta voidaan käyttää vahvistamaan signaalia pienen voimakkuuden alueilla sekä toimimaan radioiinkkiyksikkönä.

Käytettäessä CCD-vastaanotinta "puhumista varten painettava" kytkin, jollainen tarvitaan yksitaajuussimpleksiyhteyttä varten, jää pois, yhtä kanavaa kahden kanavan sijasta käyttävän dupleksiyhteys-systeemin järjestäminen tulee helpoksi, ja niinpä vain noin puolet siitä kovomäärästä ja puolet siitä kaistatilasta tarvitaan kuin nykyisissä järjestelmissä.

♦

Claims (21)

1. Yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastaanotin-koje, jossa on signaaligeneraattori- eli oskillaattoriväline (7), joka on sovitettu vastaanottamaan moduloiva signaali ja joka synnyttää moduloidun kantoaaltotaajuuden lähetystä varten, ja jossa on antenni-väline (1, 23) oskillaattorivälineen (7) tuottaman antosignaalin lähettämiseksi sekä signaalin vastaanottamiseksi, tunnettu siitä, että siinä on ensimmäinen sekoitusväline (5), jossa sekoitetaan oksillaattorivälineen (7) tuottama lähetyssignaali vastaanotettuun signaaliin, jossa ensimmäisessä sekoitusvälineessä (5) on ensimmäinen ottoliitäntä lähetyssignaalin vastaanottamiseksi ja toinen ottoliitäntä vastaanotetun signaalin vastaanottamiseksi, sekä toinen sekoitusväline (6), jossa sekoitetaan oskillaattorivälineen (7) tuottama lähetyssignaali vastaanotettuun signaaliin, jossa toisessa sekoitusvälineessä on kolmas ottoliitäntä lähetyssignaalin vastaanottamiseksi ja neljäs ottoliitäntä vastaanotetun signaalin vastaanottamiseksi, sekä elimet (4, 26) 90° vaihe-eron aikaansaamiseksi, jotka elimet (4) on sovitettu siten, että ensimmäisen sekoitusvälineen jommassa kummassa ottoliitännässä vastaanotetulla signaalilla on 90° vaihe-ero toiseen sekoitusvälineeseen syötettyyn vastaavaan signaaliin verrattuna, sekä elimet (40), jotka vastaanottavat ensimmäisen ja toisen sekoitusvälineen antosignaaleja vastaanotetun signaalin demoduloimiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/ vastaanotin-koje, tunnettu siitä, että sekoitusvälinettä syötetään oskillaattorivälineestä (7) viive-elimen (48) kautta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastaanotin-koje, tunnettu siitä, että oskillaat-toriväline (18) on sovitettu kulmamoduloitavaksi lähetettävillä tiedoilla, lähetin/vastaanotin-kojeen käsittäessä oskillaattorivälineestä (18) syötetyn lähetyksenlähtöpäätevälineen, vastaanottimen tulopäätevälineen, josta signaalit syötetään kahteen sekoittimeen, joita myös syötetään oskillaattorivälineestä (18), • o 90 :n vaihesiirtäjän (26), jonka kautta ainakin toista sekoitin ta syötetään vastaanotetulla tulosignaalilla, niin että vastaanottimen tulopäätteestä sekoittimiin syötetyillä signaaleilla on 15 67641 90° vaihe-ero, sekä kaksi alipäästösuodatinta (38, 39), jotka muodostavat suodatusvälineen ja joita kumpaakin syötetään kutakin omasta sekoittimestaan, demodulointivälineen (40) reagoidessa ali-päästösuodattimista (38, 39) syötettyihin signaaleihin vastaanotettuja tietoja vastaavan lähtösignaalin aikaansaamiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että oskillaat-toriväline (7) on sovitettu kulmamoduloitavaksi lähetettävillä tiedoilla, lähetin/vastaanotinkojeen käsittäessä oskillaattori-välineestä (7) syötetyn lähetyksenlähtöpäätevälineen, vastaanottimen tulopäätevälineen, josta signaalit syötetään kahteen se-koittimeen (5, 6), joita myös syötetään oskillaattorista (7), 90°:n vaihesiirtäjän (4), jonka kautta ainakin toista sekoitin-ta syötetään oskillaattorivälineestä (7), niin että oskillaattori välineestä (7) sekoittimiin syötetyillä signaaleilla on 90° vaihe-ero, sekä kaksi alipäästösuodatinta (12, 13), jotka muodostavat suodatusvälineen ja joita kumpaakin syötetään kutakin omasta sekoittimestaan, demodulointivälineen (11) reagoidessa ali-päästösuodattimista (12, 13) syötettyihin signaaleihin vastaa-otettuja tietoja vastaavan lähtösignaalin aikaansaamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että lähetyksen-lähtöpääteväline ja vastaanottimentulopääteväline on yhdistetty yksisuuntaiseen liitäntälaitteeseen (3), jonka toinen napa on yhdistetty antenniin (1), joka on lähetys- ja vastaanottotarkoi-tuksiin sopiva.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen yhteyskanavadupleksi-lähetin/ vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että yksisuuntainen lii-täntälaite (3) on yhdistetty antenniin (1) antenninviritysyksikön (2) välityksellä.

7. Patenttivaatimuksen 3, 4, 5 tai 6 mukainen yhteiskanava-dupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että oskillaattoriväline (7, 18) syöttää lähetyksenlähtöpääteväli-nettä tehovahvistimen (16, 19) kautta. 16 67641

8. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että se käsittää ilmaisimen, joka reagoi yksisuuntaisesta liitäntälaittees-ta (3) vastaanottimen tulopäätevälineeseen syötettyihin signaaleihin takaisinkytkentäsignaalin aikaansaamiseksi, jota signaalia käytetään ohjaamaan tehovahvistinta (16), jonka kautta os-killaattorivälineestä (7) saapuvat signaalit syötetään yksisuuntaiseen liitäntälaitteeseen (3).

9. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastanotinkoje, tunnettu siitä, että lähetyksen-lähtöpääteväline ja vastaanottimen tulopääteväline on yhdistetty erillisiin antenneihin, joista toinen on lähetystä ja toinen vastaanottoa varten.

10. Patenttivaatimuksen 2 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/ vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että sekoitusväline käsittää kaksi osaa, joista toinen on 90° vaihesiirtojakaja (26), ja joista toinen on signaalinjakoväline (25), joka on kytketty siten, että sen kaksi samanlaista lähtöarvoa yhtyvät 90° vaihe-siirtojakajan (26) 90° vaihe-eron omaavien lähtöarvojen kanssa, ja joista toiseen osaan syötetään vastaanotettu tulosignaali ja toiseen osaan oskillaattorista saapuva signaali, sekä kaksi se-koituslaitetta,joiden kautta mainitut kaksi yhdistettyä lähtöarvoa syötetään demodulointivälineeseen (40).

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/ vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että sekoituslaitteet käsittävät kaksi diodia (30, 31), jotka on sovitettu syöttämään de-modulointivälinettä (40) alipäästösuodatusvälineen (38, 39) kautta.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/ vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että oskillaattorivälineen (18) lähtöteho syötetään vahvistinjärjestelmän (19, 21) kautta aikaansaamaan kantoaaltotaajuus lähetystä varten ja signaali sekoi-tusvälinettä (25, 26) varten, vahvistinjärjestelmän (19, 21) ollessa stabiloituna takaisinkytkentäohjaussilmukan (22) avulla.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/ vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että vahvistinjärjestel-mä käsittää tehovahvistimen (19), jota syötetään oskillaattori- 17 67641 välineestä (18) säädetyn vaimentimen (20) kautta, sekä tasa-suuntimen (21), jonka kautta tehovahvistimen (19) ulostulosta lähtevä signaali syötetään komparaattoriin (22), johon myös syötetään vertaussignaali, niin että komparaattorista (22) aikaansaadaan takaisinkytkentäohjaussignaali säädettyä vaimen-ninta (20) varten, minkä menettelyn avulla tehovahvistimeen (19) syötetyn signaalin amplitudia säädetään siten, että mikä tahansa ero komparaattoriin (22) syötettyjen signaalien amplitudien välillä tulee kumotuksi.

14. Patenttivaatimuksen 10, 11, 12 tai 13 mukainen yhteiskana-vadupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että 90° vaihesiirtojakajana (26) on 90°-hybridikytkin.

14 67641

15. Jonkin patenttivaatimuksista 10, 11, 12, 13 ja 14 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että antenni (23) lähetystä ja vastaanottoa varten on sovitettu syöttämään 90°-hybridikytkintä (26) ja että oskillaat-torivälineestä (18) lähtevät signaalit syötetään signaalinjako-välineeseen (25).

16. Patenttivaatimuksen 10, 11, 12, 13 tai 14 mukainen yhteis-kanavadupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että antenni (23) lähetystä ja vastaanottoa varten on sovitettu syöttämään signaalinjakovälinettä (25) , ja että 90°-hybridikyt-kintä (26) syötetään oskillaattorivälineestä (18).

17. Jonkin patenttivaatimuksista 10-17 mukainen yhteiskanava-dupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että signaalinjakoväline (25) käsittää keskiulosotolla (30') varustetun käämin, joka aikaansaa kaksi samanlaista samanvaiheista lähtösignaalia.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen yhteiskanavadupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että oskillaattorivälineestä (18) lähtevät signaalit syötetään käämin (25) keskiulosottoon 1/4 λ-kaapelin (24) kautta, jossa λ on oskillaattorivälineen (18) taajuuden aallonpituus. 18 67641

19. Jonkin patenttivaatimuksista 11-18 mukainen yhteiskanava-dupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että diodien lähtösignaalit syötetään alipäästösuodatusvälineeseen (38, 39), kukin subtraktiopiirin (32, 33) kautta, joihin sub-traktiopiireihin (32, 33) myös syötetään oskillaattorivälineestä (18) lähteviä tasasuunnattuja signaaleja, minkä menettelyn avulla oskillaattorivälineestä (18) tai siihen liittyvistä vahvistimista lähtöisin olevat amplitudinvaihtelut tulevat kumötuiksi.

20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen yhteiskanava-dupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että demodulointi suoritetaan Barber-diskriminaattorin avulla.

21. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen yhteiskanava-dupleksi-lähetin/vastaanotinkoje, tunnettu siitä, että takaisinkytkentätie aikaansaadaan vastaanottimesta saapuvien tietosignaalien ja lähettimen välille, minkä menettelyn avulla lähetin moduloidaan saapuvilla vastaanotetuilla signaaleilla, niin että muodostuu radiolinkkiasema. 19 67641