NL9001938A

NL9001938A - Polarisatie onafhankelijke ontvanger.

Info

Publication number: NL9001938A
Application number: NL9001938A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1992-04-01
Also published as: US5140277A; EP0474294B1; EP0474294A1; DE69125327D1; JPH0645834A; DE69125327T2

Description

De uitvinding heeft betrekking op een ontvanger voor polarisatie meervoudigheidsontvangst met kwadratische recombinatie van basisbandsignalen omvattende twee middenfrequenttakken die ieder een demodulator voorzien van een ingang omvatten.

Een dergelijke ontvanger is beschreven in het artikel "A study on an active square law combining method for a polarisation diversity receiver" gepubliceerd in IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 1, No. 7, July 1989.

Om een basisbandsignaal via een glasvezel te kunnen transporteren kan in coherente optische transmissiesystemen het van een zendende laser afkomstige lichtsignaal door het basisbandsignaal in amplitude, frequentie of fase gemoduleerd worden, alvorens het aan de glasvezel wordt toegevoerd.

Om de lichtsignalen ter plaatse van de ontvanger te kunnen demoduleren met behulp van gangbare electronische componenten, is het nodig om het lichtsignaal, dat een zeer hoge frequentie (bijv.

10^ Hz) heeft, om te zetten naar een veel lagere middenfrequentie van

Q

bijv 10 Hz. Hiertoe wordt het ontvangen lichtsignaal in de ontvanger met behulp van een optische richtkoppeling en een fotodiode gemengd met een door middel van een laser lokaal opgewekt lichtsignaal. Hierdoor wordt een middenfrequent signaal verkregen met een frequentie gelijk aan de verschilfrequentie tussen de frequentie van het ontvangen lichtsignaal en de frequentie van het lokaal opgewekt lichtsignaal.

Om dit mengen met zo weinig mogelijk signaalverlies te laten plaats vinden, is het noodzakelijk dat de polarisatierichting van het ontvangen lichtsignaal en de polarisatierichting van het lokaal opgewekte lichtsignaal gelijk zijn. In het algemeen is de polarisatierichting van het ontvangen lichtsignaal echter onbepaald en bovendien niet constant in de tijd. Zonder voorzorgsmaatregelen kan de amplitude van het middenfrequente signaal variëren tussen een maximale waarde (wanneer beide polarisatierichtingen gelijk zijn) en nagenoeg nul (indien beide polarisatierichtingen orthogonaal zijn).

In het algemeen wordt dit probleem opgelost door het ontvangen lichtsignaal te ontbinden in twee componenten met een onderling orthogonale polarisatierichting. Elke signaalcomponent wordt afzonderlijk gemengd met een overeenkomstig gepolariseerde component van het lokaal opgewekte lichtsignaal. Door dit mengen worden twee middenfrequente signalen verkregen. Na versterking en demodulatie van de middenfrequente signalen zijn twee basisbandsignalen beschikbaar waarvan de amplitude evenredig is met de amplitude van de beide onderling orthogonaal gepolariseerde componenten van het ontvangen lichtsignaal.

Om nu een basisbandsignaal te verkrijgen waarvan de amplitude evenredig is met de amplitude van het ontvangen lichtsignaal en onafhankelijk van de polarisatierichting hiervan, moeten volgens bekende eigenschappen van vectoren, de beide basisbandsignalen gekwadrateerd en vervolgens opgeteld worden. In plaats van de verkregen basisbandsignalen te kwadrateren, kan het gewenste uitgangssignaal ook verkregen worden door een demodulator te gebruiken waarvan het verband tussen de amplitude van het ingangssignaal en de amplitude van het uitgangssignaal kwadratisch is.

In de bekende ontvanger wordt het kwadrateren gedaan door middel van een dubbel gebalanceerde mengtrap zoals is beschreven in het eerder genoemde artikel uit IEEE Photonics Technology Letters. Een nadeel van de daar beschreven dubbel gebalanceerde mengtrap is dat de overdracht slechts over een klein bereik van de amplitude van het ingangssignaal nauwkeurig kwadratisch is. Daardoor zal niet voor alle voorkomende signaalniveau's het basisbandsignaal nauwkeurig gekwadrateerd worden waardoor de amplitude van het basisbandsignaal niet onafhankelijk zal zijn van de polarisatierichting van het ontvangen lichtsignaal. Om de basisbandsignalen toch nauwkeurig te kwadrateren wordt in de bekende ontvanger de dubbel gebalanceerde mengtrap voorafgegaan door een versterker met een automatisch regelbare versterkingsfactor waarbij deze versterkingsfactor met behulp van een regelschakeling zodanig wordt ingesteld dat het uitgangssignaal van de versterker gelijk is aan de waarde waarbij de overdracht van de dubbelgebalanceerde mengtrap zo nauwkeurig mogelijk kwadratisch is.

Omdat de totale versterkingsfactoren in de beide middenfrequenttakken onderling gelijk moeten blijven, is na de dubbel gebalanceerde mengtrap een tweede versterker met instelbare versterkingsfactor nodig die zodanig geregeld wordt dat de versterkingsfactor vanaf de ingang van de eerste versterker tot de uitgang van de tweede versterker een voor beide middenfrequenttakken gelijke waarde heeft. In de bekende ontvanger zijn dus vier versterkers (twee voor iedere middenfrequenttak) met een instelbare versterkingsfactor nodig. Bovendien hangen de versterkingsfactoren van deze versterkers op een vrij complexe wijze samen. Teneinde de totale versterkingsfactor vanaf de ingang van de eerste versterker tot de uitgang van de tweede versterker constant te houden, wordt door de aanwezigheid van een kwadratisch element tussen de eerste en de tweede versterker vereist dat de versterkingsfactor van de tweede versterker evenredig is met de vierkantswortel uit de versterkingsfactor van de eerste versterker.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een ontvanger van de in de aanhef genoemde soort waarbij slechts twee regelbare versterkers nodig zijn waarvan bovendien de versterkingsfactoren gelijk zijn.

Hiertoe is de ontvanger volgens de uitvinding gekenmerkt doordat iedere demodulator is voorzien van een balanscircuit dat een eerste en een tweede uitgang omvat met in amplitude gelijke en in teken verschillende uitgangssignalen, welke uitgangssignalen zijn afgeleid uit het ingangssignaal van de betreffende demodulator, dat iedere demodulator is voorzien van tenminste een eerste en een tweede niet-lineair element omvattende een ingang en een uitgang met een onderling gelijk verband tussen ingangssignaal en uitgangssignaal, dat de eerste uitgang van ieder balanscircuit is verbonden met de ingang van het bijbehorende eerste niet-lineaire element, dat de tweede uitgang van ieder balanscircuit is verbonden met het bijbehorende tweede niet-lineaire element en dat de ontvanger is voorzien van sommatiemiddelen om de som van de uitgangssignalen van de niet-lineaire elementen in beide demodulatoren te bepalen.

De uitvinding berust op het inzicht dat het mogelijk is om met slechts twee regelbare versterkers te volstaan indien een demodulator wordt gebruikt waarbij het verband tussen de amplitude van het ingangssignaal van de demodulator en het uitgangssignaal van de demodulator over een voldoend groot bereik van het ingangssignaal van de demodulator nauwkeurig kwadratisch is. Hieronder wordt aangetoond dat de beschreven maatregelen inderdaad leiden tot het gewenste kwadratische verband. Hierbij wordt er van uit gegaan dat de versterkingsfactor vanaf de uitgang van de fotodetectoren tot aan de ingangen van de demodulatoren in beide takken onderling gelijk is.

, Indien aangenomen wordt dat de amplitude van het middenfrequente signaal op de eerste uitgang van het balanscircuit gelijk is aan +E, dan is de amplitude van het middenfrequente signaal op de tweede uitgang van het balanscircuit gelijk aan -E. Voor het signaal Ep op de uitgang van het eerste niet-lineaire element geldt nu:

Ep = a.E + b.E2 + c.E3 + d.E4 + ......... (1)

De coëfficiënten a,b,c,d worden bepaald door de eigenschappen van het niet-lineaire element. Voor het signaal En op de uitgang van het tweede niet-lineaire element geldt nu:

En = -a.E + b.E2 - c.E3 + d.E4 + ......... (2)

Voor de som Et van de uitgangssignalen Ep en En van beide niet-lineaire elementen geldt nu:

Efc = 2b.E2 + 2d.E4 + ......... (3)

Uit (3) is te zien dat nu alleen de even graads termen overblijven. Door de afwezigheid van de eerste en de derde graads termen wordt nu het gewenste nauwkeurige kwadratische verband verkregen indien tevens de vierde graads term beperkt gehouden wordt door de amplitude van het ingangssignaal E niet te groot te kiezen.

Door de nu verkregen goed benaderde kwadratische overdracht van de demodulator zal het hieraan toegevoerde middenfrequente signaal gelijkgericht worden waardoor een gedemoduleerd basisbandsignaal verkregen wordt met een amplitude die evenredig is met het kwadraat van de amplitude van het middenfrequente signaal. Indien de overdracht van het balanscircuit over een zekere bandbreedte frequentieonafhankelijk is, kan de demodulator gebruikt worden voor het demoduleren van amplitude gemoduleerde signalen. Het is ook mogelijk om de overdracht van het balanscircuit frequentieafhankelijk te maken ; bij een geschikte keuze van de overdrachtskarakteristiek is de grootte van het verkregen basisband signaal afhankelijk van de frequentie van het aangeboden middenfrequente signaal waardoor de demodulator dan geschikt is voor het demoduleren van frequentiegemoduleerde signalen.

Een uitvoeringsvorm van de ontvanger volgens de uitvinding die geschikt is voor frequentiedemodulatie wordt gekenmerkt doordat de uitgangssignalen van de eerste en de tweede uitgang van ieder balanscircuit met behulp van een laagdoorlaatfilter zijn afgeleid uit het ingangssignaal van de betreffende demodulator, dat ieder balanscircuit een derde en een vierde uitgang omvat met in amplitude gelijke en in teken verschillende uitgangssignalen die met behulp van een hoogdoorlaatfilter zijn afgeleid uit het ingangssignaal van de betreffende demodulator, dat iedere demodulator is voorzien van een derde en een vierde niet-lineair element voorzien van een ingang en een uitgang en met een onderling gelijk verband tussen ingangssignaal en uitgangssignaal, dat de derde uitgang van ieder balanscircuit is verbonden met de ingang van het bijbehorende derde niet-lineaire element, dat de vierde uitgang van ieder balanscircuit is verbonden met de ingang van het bijbehorende vierde niet-lineaire element en dat het teken van het uitgangssignaal van ieder eerste en tweede niet-lineaire element verschillend is van het teken van het uitgangssignaal van het bijbehorende derde en vierde niet-lineaire element en dat de uitgangen van ieder derde en vierde niet-lineair element zijn verbonden met de sommatiemiddelen.

Door de frequentieafhankeligkheid van de overdracht van het balanscircuit wordt een frequentiedemodulator verkregen met een kwadratisch verband tussen de amplitude van het ingangssignaal en de amplitude van het uitgangssignaal. Een aditioneel voordeel is dat de genomen maatregelen het mogelijk maken om een frequentiefoutsignaal te verkrijgen dat een maat is voor een gemiddelde afwijking van de frequentie van het middenfrequente signaal ten opzichte van een referentiefrequentie, welke referentiefrequentie bepaald wordt door de eigenschappen van de laagdoorlaatfilters en de hoogdoorlaatfilters.

Teneinde te verzekeren dat het middenfrequente signaal past binnen de beschikbare bandbreedte van beide middenfrequenttakken, kan het verkregen frequentiefoutsignaal gebruikt worden om de frequentie van het lokaal opgewekte lichtsignaal zodanig bij te sturen dat de gemiddelde frequentie van het middenfrequente signaal gelijk wordt aan de referentiefrequentie.

Is de gemiddelde frequentie van het middenfrequente signaal gelijk aan de referentiefrequentie, dan is gemiddelde amplitude van het uitgangssignaal van de eerste en de tweede uitgang van het balanscircuit (die onderling al gelijk waren) gelijk aan de gemiddelde amplitude van het uitgangssignaal van het derde en de vierde uitgang van het balanscircuit (welke uitgangssignalen ook al onderling gelijk waren). Daardoor is de gemiddelde waarde van het uitgangssignaal van de hierbij behorende niet-lineaire elementen gelijk van grootte. Doordat de uitgangssignalen van het eerste en het tweede niet-lineaire element een verschillend teken hebben ten opzichte van de uitgangssignalen van het derde en het vierde niet-lineaire element is de gemiddelde waarde van het uitgangssignaal van de sommatiemiddelen gelijk aan 0. Bij een gemiddelde frequentie die groter of kleiner is dan de referentiefrequentie zal de gemiddelde amplitude van het uitgangssignaal van de eerste en de tweede uitgang van het balanscircuit groter respectievelijk kleiner zijn dan de gemiddelde amplitude van het uitgangssignaal van de derde en de vierde uitgang van het balanscircuit en zal de gemiddelde waarde van het uitgangssignaal van de sommatiemiddelen in een van beide gevallen positief en in het andere geval negatief zijn. Het bepalen van de gemiddelde waarde van het signaal dat een maat is voor de frequentieafwijking kan eenvoudig door een laagdoorlaatfilter uitgevoerd worden.

Een voorkeursuitvoering van de ontvanger is gekenmerkt doordat het laagdoorlaatfilter en het hoogdoorlaatfilter een open of een kortgesloten transmissielijn omvatten.

Door de filters uit te voeren in de vorm van open of kortgesloten transmissielijnen kunnen door bekende eigenschappen van transmissielijnen op relatief eenvoudige wijze hoog en laagdoorlaatfilters met een hoge afsnijfrequentie gerealiseerd worden, waardoor de ontvanger geschikt wordt voor breedbandige signalen.

Een verdere uitvoeringsvorm van de ontvanger is gekenmerkt doordat het ingangssignaal van de niet-lineaire elementen gevormd wordt door de spanning over de niet-lineaire elementen en dat het uitgangssignaal van de niet-lineaire elementen gevormd wordt door de stroom door de niet-lineaire elementen.

Het voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de sommatie van de uitgangssignalen nu eenvoudig kan worden verkregen door de uitgangen eenvoudigweg met elkaar te verbinden en de zo verkregen totaalstroom bijvoorbeeld door middel van een stroom-spanningsomzetter om te zetten in een uitgangsspanning. Hierbij moet bij voorkeur ervoor gezorgd worden dat de ruisbijdrage van de stroom-spanningomzetter lager is dan de ruisbijdrage van de niet-lineaire elementen. Het is echter ook denkbaar dat de uitgangsstromen van de niet-lineaire elementen eerst worden versterkt alvorens ze worden opgeteld.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de ontvanger is gekenmerkt doordat de ontvanger is voorzien van een stroombron die met een eerste zijde is verbonden met een eerste zijde van een eerste referentie-element , dat de tweede zijde van het eerste referentie-element is verbonden met een eerste zijde van een tweede referentie-element en dat een tweede zijde van het tweede referentie-element is verbonden met de tweede zijde van de stroombron, dat de ontvanger is voorzien van voor ieder eerste en voor ieder tweede niet-lineair element afzonderlijke koppelmiddelen voor het overdragen van de gelijkspanning van de eerste zijde van het eerste referentie-element aan de ingang van ieder eerste niet-lineair element en aan de ingang van ieder tweede niet-lineair element, dat de ontvanger is voorzien van voor ieder derde en voor ieder vierde niet-lineair element afzonderlijke koppelmiddelen voor het overdragen van de gelijkspanning van de tweede zijde van het tweede referentie-element naar de ingang van ieder derde niet-lineair element en naar de ingang van ieder vierde niet-lineair element en dat de ontvanger is voorzien van afzonderlijke koppelmiddelen voor het overdragen van de gelijkspanning van de tweede zijde van het eerste referentie-element naar de ingangen van de sommatiemiddelen.

Door deze uitvoeringsvorm wordt de rustspanning over de niet-lineaire elementen volledig bepaald door de spanning over de referentie-elementen en ontstaat er geen extra spanning over de niet-lineaire elementen ten gevolge van het gelijkrichten van het middenfrequente signaal door de niet-lineaire elementen. Het ontstaan van een extra gelijkspanning over de niet-lineaire elementen is ongewenst omdat daardoor de coëfficiënten van de Taylorreeks die het gedrag van de niet-lineaire elementen beschrijft van waarde veranderen. Daardoor wordt de overdracht van de betreffende middenfrequenttak signaalafhankelijk, hetgeen tot gevolg heeft dat door de mogelijk onderling verschillende signaalamplitudes in de beide middenfrequenttakken de onderlinge gelijkheid van de signaaloverdracht in de beide middenfrequenttakken niet meer gewaarborgd is.

Omdat het probleem van het ontvangen van electromagnetische signalen met een onbepaalde polarisatierichting zich niet alleen voordoet bij transmissie van optische signalen via glasvezels maar ook bij andere soorten van transmissie van electromagnetische signalen, zoals bijvoorbeeld bij microgolfcommunicatie, en de maatregelen volgens de uitvinding daar ook toepasbaar zijn, is de omvang van de uitvinding niet beperkt tot het gebied van de glasvezelcommunicatie maar omvat zij ook andere vormen van transmissie van electromagnetische signalen.

Vervolgens zal de werking van de uitvinding nader toegelicht worden aan de hand van de figuren waarbij gelijke elementen met gelijke verwijzingscijfers aangeduid worden. Daarbij toont: fig. 1 een blokschema van een ontvanger volgens de uitvinding, geschikt voor het ontvangen van frequentie gemoduleerde signalen; fig. 2 een frequentiedemodulator voor het gebruik in een ontvanger volgens fig 1; fig. 3 een balansversterker met twee uitgangssignalen met gelijke amplitude en tegengestelde fase voor gebruik in een demodulator volgens fig. 2; fig. 4 een stroom-spanningomzetter voor gebruik in een demodulator volgens fig. 2; fig. 5 een uitvoering van de koppelmiddelen welke zijn uitgevoerd als een laagdoorlaatfilter voor gebruik in een demodulator volgens fig. 2; fig. 6 een referentieschakeling ter opwekking van referentiespanningen Vr en 2Vr voor gebruik in een demodulator volgens fig. 2.

In fig. 1 wordt het ontvangen signaal, dat uit gepolariseerd licht bestaat met een onbekend polarisatievlak, toegevoerd aan een polarisatiesplitselement 1. Aan dit element wordt tevens het lichtsignaal dat opgewekt wordt door een laserdiode 4 toegevoerd om uitgangssignalen te verkrijgen die een som zijn van een component van het ontvangen lichtsignaal en het lokaal opgewekte lichtsignaal. De twee optische uitgangssignalen van het polarisatiesplitselement 1 worden toegevoerd aan twee fotodetectoren 2 en 3.

De uitgang van de fotodetector 2 is verbonden met de ingang van een eerste middenfrequenttak 2a, welke ingang wordt gevormd door de ingang van een versterker 5 met een door middel van een stuursignaal instelbare versterkingsfactor. De uitgang van de versterker 5 is verbonden met de ingang van een frequentiedemodulator 7 welke is voorzien van een basisbanduitgang 7a en een frequentiefoutuitgang 7b. De basisbanduitgang 7a van de demodulator 7 is verbonden met een ingang van een optelschakeling 10 welke optelschakeling een deel van de sommatiemiddelen vormt. De frequentiefoutuitgang 7b van de demodulator 7 is verbonden met een optelschakeling 9.

De uitgang van de fotodetector 3 is verbonden met de ingang van een tweede middenfrequenttak 3a welke ingang gevormd wordt door de ingang van versterker 6 met een door middel van een stuursignaal instelbare versterkingsfactor. De uitgang van de versterker 6 is verbonden met de ingang van een frequentiedemodulator 8 welke is voorzien van een basisbanduitgang 8a en een frequentiefoutuitgang 8b. De basisbanduitgang 8a van de demodulator 8 is verbonden met een ingang van de optelschakeling 10. De frequentiefoutuitgang 8b van de demodulator 8 is verbonden met een ingang van de optelschakeling 9.

Aan de uitgang van de optelschakeling 10 is het basisbandsignaal beschikbaar. De uitgang van de optelschakeling 10 is verbonden met de ingang van een integrerende amplitudedetector 11. De uitgang van de amplitudedetector 11 is verbonden met de stuuringangen van de versterkers 5 en 6. De uitgang van de optelschakeling 9 is verbonden met een integrator 9a. De uitgang van de integrator 9a is verbonden met een frequentieregelingang van de laserdiode 4.

versterkingsfactor van de versterkers 5 en 6 te verhogen respectievelijk te verlagen bij een te lage respectievelijk te hoge amplitude van het basisbandsignaal. Dit stuursignaal wordt verkregen door het basisbandsignaal gelijk te richten, het gelijkgerichte signaal met een referentiewaarde te vergelijken en het hieruit volgende verschilsignaal te integreren.

Om een frequentiefoutsignaal, dat een maat is voor de gemiddelde afwijking van de frequentie van het middenfrequente signaal ten opzichte van een referentiefrequentie, te verkrijgen dat onafhankelijk is van de polarisatierichting van het ontvangen lichtsignaal, worden de twee frequentiefoutsignalen 7b en 8b op de frequentiefoutuitgangen van de demodulatoren 7 en 8 door de optelschakeling 9 opgeteld. Het zo verkregen frequentiefoutsignaal is gelijk aan 0 indien het frequentieverschil tussen de gemiddelde frequentie van het middenfrequente signaal en een referentiefrequentie gelijk aan 0 is. Is het frequentieverschil ongelijk aan 0, dan is het frequentiefoutsignaal positief of negatief afhankelijk van het teken van het frequentieverschil.

Teneinde het frequentieverschil gelijk aan 0 te maken, wordt het uitgangssignaal van de optelschakeling 9 geiitegreerd met behulp van integrator 9a en vervolgens toegevoerd aan de laserdiode 4 om de frequentie van het door de laserdiode 4 opgewekte lichtsignaal in de juiste richting aan te passen.

In de frequentiedemodulator volgens fig. 2 wordt het ingangssignaal toegevoerd aan de ingang van een balanscircuit 19 welke ingang gevormd wordt door de ingang van een balansversterker 20 met twee in amplitude gelijke en in fase tegengestelde uitgangssignalen. Een eerste (tweede) uitgangssignaal van versterker 20 wordt toegevoerd aan een eerste aansluitpunt van twee condensatoren 21 (33) en 24 (30). Het tweede aansluitpunt van de condensator 21 (33) is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 22 (34). Een tweede aansluitpunt van de weerstand 22 (34) is verbonden met een eerste geleider van een kortgesloten stuk transmissielijn 23 (35), in het vervolg aan te duiden met stub. De eerste geleider van kortgesloten stub 23 (35) is tevens verbonden met de kathode van een diode 27 (37), welke diode een derde (vierde) niet-lineair element volgens de uitvindingsgedachte vormt. Het knooppunt tussen de diode 27 (37), de weerstand 22 (34) en de stub 23

In het polarisatiesplitselement 1 wordt het ontvangen optisch signaal opgeteld bij het lichtsignaal dat opgewekt wordt door de laserdiode 4. Het zo verkregen somsignaal wordt vervolgens gesplitst in twee componenten met een onderling orthogonale polarisatierichting welke componenten aan de uitgangen van het polarisatiesplitselement 1 beschikbaar zijn. Teneinde twee gelijkwaardige uitgangssignalen te verkrijgen, zijn de polarisatierichtingen van de beide uitgangssignalen ten opzichte van de polarisatierichting van het door de laserdiode 4 opgewekte lichtsignaal zodanig gekozen dat in ieder uitgangssignaal de helft van het door de laserdiode 4 opgewekte lichtsignaal terecht komt. De delen van de uitgangssignalen van het polarisatiesplitselement 1 welke afkomstig zijn van het ingangssignaal zullen in het algemeen niet gelijk zijn.

De beide optische componenten van het somsignaal worden door de onderling gelijke fotodetectoren 2 en 3, die kunnen bestaan uit fotodioden of fototransistoren, omgezet in een electrisch signaal. Door de niet-lineariteit van de fotodetectoren 2 en 3, is aan de uitgang van de fotodetectoren 2 en 3 een signaal aanwezig met een frequentie die gelijk is aan het verschil tussen de frequentie van het ontvangen lichtsignaal en de frequentie van het lichtsignaal opgewekt door laserdiode 4. De zo verkregen middenfrequente signalen aan de uitgangen van de fotodetectoren 2 respectievelijk 3 worden in de onderling gelijke versterkers 5 respectievelijk 6 versterkt. Het uitgangssignaal van versterker 5 wordt gedemoduleerd met een frequentiedemodulator 7 met een kwadratisch verband tussen zijn ingangssignaal en zijn uitgangssignaal, terwijl het uitgangssignaal van versterker 6 wordt gedemoduleerd door middel van een demodulator 8 die gelijk is aan de demodulator 7.

Door de uitgangssignalen van de demodulatoren 7 en 8 met behulp van de optelschakeling 10 op te tellen wordt een basisbandsignaal verkregen dat onafhankelijk is van de polarisatierichting van het ontvangen lichtsignaal.

Om het basisbandsignaal te kunnen vergelijken met een beslissingsdrempel teneinde een logische waarde van het basisbandsignaal te bepalen wordt de de gemiddelde waarde van de amplitude van het basisbandsignaal op een vooraf vastgestelde waarde vast gelegd. Daartoe wordt in de amplitudedetector 11 uit het basisbandsignaal een stuursignaal voor de versterkers 5 en 6 afgeleid om de (35) met uitgangsspanning va (vd) vormt de derde (vierde) uitgang van het balanscircuit 19. Een tweede geleider van de kortgesloten stub 23 (35) is verbonden met een punt met een referentiepotentiaal verder te noemen aarde.

De ingang van koppelmiddelen gevormd door een laagdoorlaatfilter 29 (38) is verbonden met een referentiepotentiaal 2Vr, welke referentiepotentiaal afkomstig is van een referentieschakeling 42. De uitgang van het laagdoorlaatfilter 29 (38) is verbonden met een eerste geleider van een open stub 26 (32). De eerste geleider van de open stub 26 (32) is tevens verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 25 (31) en met de anode van een diode 28 (36), welke diode een eerste (tweede) niet-lineair element volgens de uitvindingsgedachte vormt. Het knooppunt tussen de diode 28 (36) , de weerstand 25 (31) en de stub 26 (32) met uitgangsspanning vb (vc) vormt de eerste (tweede) uitgang van het balanscircuit. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 25 (31) is verbonden met een tweede aansluitpunt van de condensator 24 (30).

De anode van de diode 27, de kathode van de diode 28 de anode van de diode 37 en de kathode van de diode 36 zijn verbonden met een eerste aansluitpunt van een condensator 39. De sommatiemiddelen worden nu gevormd door de verbindingen tussen de dioden. Een tweede aansluitpunt van de condensator 39 is verbonden met de ingang van een stroom-spanningsomzetter 40. De uitgang van de stroom-spanningsomzetter 40 vormt de basisbanduitgang van de demodulator.

De ingang van een laagdoorlaatfilter 41 is verbonden met een referentiespanning Vr welke wordt opgewekt in het referentiecircuit 42. De uitgang van het laagdoorlaatfilter 41 is verbonden met het eerste aansluitpunt van de condensator 39. Het laagdoorlaatfilter 41 heeft tevens een extra uitgang waarop een signaal aanwezig is dat een maat is voor de gelijkstroom I die het laagdoorlaatfilter levert.

In fig. 2 wordt het aangeboden middenfrequente signaal door versterker 20 versterkt en gesplitst in twee signalen met gelijke amplitude en tegengestelde fase. Een eerste (tweede) uitgangssignaal van de versterker 20 wordt via de condensator 21 (33) toegevoerd aan een spanningsdeler bestaande uit de weerstand 22 (34) en de kortgesloten stub 23 (35) met uitgangssignaal va (v^). De condensator 21 (33) heeft voor de frequentie van het aangeboden middenfrequente signaal een lage impedantie en heeft daardoor geen invloed op de signaaloverdracht.

Uit de theorie van transmissielijnen is bekend dat een kortgesloten stub een lage ingangsimpedantie heeft voor signalen met een lage frequentie en dat deze impedantie toeneemt voor signalen met een hogere frequentie. Door deze eigenschap van de kortgesloten stub 23 (35) zal de spanningsdeler gevormd door de weerstand 22 (34) en de kortgesloten stub 23 (35) een hoogdoorlaatfilter vormen.

Het eerste (tweede) uitgangssignaal van de versterker 20 wordt tevens via de condensator 24 (30) toegevoerd aan een spanningsdeler die bestaat uit de weerstand 25 (31) en de open stub 26 (32) met uitgangssignaal Vjj (vc). De condensator 24 (30) heeft door zijn lage impedantie voor de middenfrequentsignalen geen invloed op de signaaloverdracht. De uitgangsimpedantie van het laagdoorlaatfilter 29 (38) is voor de middenfrequente signalen dusdanig hoog dat deze uitgangsimpedantie geen invloed op de signaal overdracht heeft.

Uit de theorie van transmissielijnen is bekend dat een open stub een hoge ingangsimpedantie heeft voor signalen met een lage frequentie en dat deze impedantie afneemt voor signalen met een hogere frequentie. Door deze eigenschappen van de open stub 26 (32) zal de spanningsdeler gevormd door de weerstand 25 (31) en de open stub 26 (32) een laagdoorlaatfilter vormen.

Door de diode 27 (37) wordt het signaal va (v^) gelijkgericht en door diode 28 (36) wordt het signaal v^ (vc) gelijkgericht. Doordat de ingangsimpedantie van de stroom-spanningsomzetter 40 een lage waarde heeft en tevens de condensator 39 een lage impedantie heeft, zal het knooppunt tussen de dioden 27, 28 36 en 37 op een constante potentiaal blijven. De stroom door de dioden 27 en 28 vormt nu het uitgangssignaal van deze dioden. Omdat de kathode van de diode 27 is aangesloten op de spanning Va en de anode van de diode 28 is aangesloten op de spanning Vjj zullen de stromen die de dioden 27 en 28 toevoeren aan het knoopunt tussen deze dioden verschillend van teken zijn.

De som van de door de dioden 27 en 28 aan het knooppunt tussen de dioden 27 en 28 toegevoerde stromen zal positief zijn voor lage frequenties omdat dan de spanning va kleiner is dan de spanning Vjj. Voor hoge frequenties is deze som negatief doordat de spanning aarde verbonden zijn. Hierdoor is de gelijkspanning over elke diode gelijk aan Vr ongeacht de waarde van de spanningen va, v^, vc en v^. De waarde van Vr waarbij de overdracht van de demodulator zo nauwkeurig mogelijk kwadratisch is, is experimenteel bepaald en blijkt ongeveer gelijk te zijn aan de drempelspanning van de dioden.

In de balansversterker volgens fig. 3 wordt het ingangssignaal toegevoerd aan een eerste aansluitpunt van een condensator 50. Een tweede aansluitpunt van de condensator 50 is verbonden met de gate van een veldeffecttransistor 59 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 51. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 51 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een condensator 52, een eerste aansluitpunt van een weerstand 53 en een eerste aansluitpunt van een weerstand 54. Een tweede aansluitpunt van de condensator 52 is verbonden met aarde terwijl een tweede aansluitpunt van de weerstand 53 is verbonden met een negatieve voedingsspanning V_ . De source van de veldeffecttransistor 59 is verbonden met aarde. De drain van de veldeffecttransistor 59 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een condensator 60, met een eerste aansluitpunt van een weerstand 55 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 58. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 55 is verbonden met een tweede aansluitpunt van de condensator 58, met een tweede aansluitpunt van de weerstand 54, met een eerste aansluitpunt van een condensator 57 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 56. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 56 is verbonden met een positieve voedingsspanning V+ en een tweede aansluitpunt van de condensator 57 is verbonden met aarde.

Een tweede aansluitpunt van de condensator 60 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een eerste wikkeling van een transformator 61. Een tweede aansluiting van de eerste wikkeling van de transformator 61 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 62 en een eerste aansluitpunt van een weerstand 64. Een tweede aansluiting van de weerstand 62 is verbonden met aarde. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 64 is verbonden met de basis van een NPN transistor 66.

De emitter van de transistor 66 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 67 terwijl een tweede aansluitpunt van de weerstand 67 verbonden is met een eerste aansluitpunt van een weerstand 70. De collector van de transistor 66 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 73 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 76, Een tweede aansluitpunt van de weerstand 73 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 74 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 75. Een tweede aansluitpunt van de condensator 75 is verbonden met aarde terwijl een tweede aansluitpunt van de weerstand 74 is verbonden met de positieve voedingsspanning V+. Een tweede aansluitpunt van de condensator 76 is verbonden met de ingang van een versterkermodule 77. Een voedingspunt van de versterkermodule 77 is verbonden met aarde. De uitgang van de versterkermodule 77 vormt een van de uitgangen van de versterker 20.

Deze uitgang is tevens verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 78. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 78 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 80 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 79. Een tweede aansluitpunt van de condensator 79 is verbonden met aarde. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 80 is verbonden met de negatieve voedingsspanning V_.

Een eerste aansluitpunt van een tweede wikkeling van de transformator 61 is verbonden met aarde. Een tweede aansluitpunt van de tweede wikkeling van de transformator 61 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 63 en een eerste aansluitpunt van een weerstand 65. Een tweede aansluiting van de weerstand 63 is verbonden met aarde. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 65 is verbonden met de basis van een NPN transistor 85.

De emitter van de transistor 85 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 68 terwijl een tweede aansluitpunt van de weerstand 68 verbonden is met een eerste aansluitpunt van de weerstand 70. Parallel aan de weerstand 68 is een condensator 69 geschakeld. De collector van de transistor 85 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 81 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 84. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 81 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 82 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 83. Een tweede aansluitpunt van de condensator 83 is verbonden met aarde terwijl een tweede aansluitpunt van de weerstand 82 is verbonden met de positieve voedingsspanning V+. Een tweede aansluitpunt van de condensator 84 is verbonden met de ingang van een versterkermodule 86. Een voedingspunt van de versterkermodule 86 is verbonden met aarde. De uitgang van de va groter is dan de spanning v^. Indien de frequentie van het middenfrequente signaal zodanig is dat de spanningen va en v^ gelijk zijn zal de som van de door de dioden 27 en 28 geleverde stromen gelijk zijn aan 0. Op deze wijze ontstaat er een uitgangsstroom die een maat is voor de frequentie van het middenfrequente signaal welke stroom gelijk is aan 0 voor een zekere referentiefrequentie.

Het tweede uitgangssignaal van de versterker 20 wordt op een zelfde wijze als hierboven beschreven is omgezet in een frequentieafhankelijke stroom die beschikbaar is op het knooppunt tussen de dioden 36 en 37.

Doordat het eerste en het tweede uitgangssignaal van de versterker 20 een tegengestelde fase hebben, zullen volgens de basisgedachte van de uitvinding de door de niet-lineariteit van de diode veroorzaakte oneven graads termen in de Taylorreeksontwikkeling van de uitgangsstromen van de dioden 27 en 28 respectievelijk 36 en 37 ook tegengesteld van fase zijn waardoor deze termen elkaar opheffen in de som van de stromen in de vier dioden. Hierdoor blijven alleen de even graads termen, waarvan de kwadratische term het belangrijkste is, over waardoor een kwadratisch verband tussen de amplitude van het ingangssignaal van de demodulator en het uitgangssignaal van de demodulator verkregen zal worden. De som van de uitgangsstromen van de vier dioden wordt door de stroom-spanningsomzetter 40 omgezet in een uitgangsspanning die tevens het uitgangssignaal van de demodulator vormt.

De totale gelijkstroom die door de dioden 27,28,36 en 37 aan hun gemeenschappelijke knooppunt toegevoerd wordt, is een maat voor de gemiddelde frequentieafwijking van het middenfrequente signaal ten opzichte van een referentiefrequentie. Deze gelijkstroom wordt opgenomen door de uitgang van het laagdoorlaatfilter 41. De frequentiefoutuitgang van de demodulator wordt gevormd door een extra uitgang van het laagdoorlaatfilter 41 waarop een signaal staat dat evenredig is met de gelijkstroom I.

De anodes van de dioden 28 en 36 worden via laagdoorlaatfliters 29 en 38 voorzien van een rustspanning 2Vr. Het knooppunt tussen de dioden 27,28,36 en 37 wordt via het laagdoorlaatfilter 41 op een rustspanning Vr gehouden terwijl de kathoden van de dioden 27 en 37 via de kortgesloten stubs 23 en 35 met versterkermodule 86 vormt een van de uitgangen van de versterker 20.

Deze uitgang is tevens verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 87. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 87 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 89 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 88. Een tweede aansluitpunt van de condensator 88 is verbonden met aarde. Een tweede zijde van de weerstand 89 is verbonden met de negatieve voedingsspanning V_.

Een tweede aansluitpunt van de weerstand 70 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een condensator 71 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 72. Een tweede aansluitpunt van de condensator 71 is verbonden met aarde terwijl een tweede zijde van de weerstand 72 is verbonden met de negatieve voedingsspanning V_.

De veldeffectransistor 59 vormt samen met de weerstand 55 en de condensator 58 een gemeenschappelijke source versterker. De ruststroominstelling voor de transistor 59 wordt verkregen door middel van een tegenkoppelnetwerk voor gelijkspanning, bestaande uit de weerstanden 53,54,55 en 56. De condensator 57 sluit het knooppunt tussen de weerstanden 54,55 en 56 kort naar aarde zodat stoorsignalen op de voeding geen invloed hebben op de spanning op het genoemde knooppunt. Doordat de condensator 52 voor de middenfrequente signalen een lage impedantie heeft, kan de ingangsimpedantie van de versterker vastgelegd worden door middel van weerstand 51 zonder dat dit invloed heeft op de overdrachtsfunctie van de versterker. De versterkingsfactor van deze gemeenschappelijke source versterker wordt bepaald door de waarde van de ruststroom in de transistor 59 en de waarde van de impedantie die gevormd wordt door de parallelschakeling van de weerstand 55, de condensator 58 en de ingangsimpedantie van de transformator 61. De impedantie van de condensator 60 is zo laag dat de condensator 60 geen invloed heeft op de overdrachtsfunctie.

Doordat de transformator 61 een wikkelverhouding gelijk aan een heeft, zullen de stromen in beide wikkelingen, volgens een bekende eigenschap van transformatoren, gelijk van grootte en tegengesteld in fase zijn. Indien de belastingsimpedanties voor beide wikkelingen gelijk zijn, zullen de spanningen over de belastingsimpedanties een gelijke grootte en een tegengestelde fase hebben. Deze belastingsimpedanties worden gevormd door de onderling gelijke weerstanden 62 en 63.

De transistoren 66 en 85 vormen een emitter tegengekoppelde verschilversterker met tegenkoppelweerstanden 67 en 68 en belastingsweerstanden 73 en 81. De weerstanden 70 en 72 bepalen de ruststroom van de transistoren 66 en 85. De condensator 71 voorkomt dat stoorsignalen op de voeding aan de transistoren 66 en 85 doorgegeven worden. De condensator 69 compenseert de invloed van de asymmetrie van de transformator 61 op de overdrachtsfunctie van de versterker zodat de uitgangssignalen toch symmetrisch blijven. De weerstanden 64 en 65 zijn aangebracht om zelfoscillatie van de verschilversterker te voorkomen. De collector gelijkspanning van de transistoren 66 respectievelijk 85 worden vastgelegd door de weerstanden 73 en 74 respectievelijk de weerstanden 81 en 82. De condensatoren 75 en 83 voorkomen dat er stoorsignalen uit de voeding op de collector van de transistoren terecht komt.

Via de condensatoren 76 en 84 worden de beide uitgangssignalen van de verschilversterker aan de versterkermodules 77 en 86 toegevoerd. De versterkermodules 77 respectievelijk 86 worden van een rustinstelling voorzien door de weerstanden 78 en 80 respectievelijk de weerstanden 87 en 89. De condensatoren 79 en 88 voorkomen overspraak van stoorsignalen uit de voeding naar de uitgang van de versterkermodules 77 en 86. Aan de uitgang van de versterkermodules 77 en 86 zijn de gewenste uitgangssignalen van de versterker 20 beschikbaar.

In de stroom-spanningsomzetter volgens fig. 4 is de ingang verbonden met de gate van een veldeffecttransistor 104 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 100. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 100 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 101 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 103. De source van de transistor 104 is verbonden met aarde. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 101 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een condensator 102 en met een eerste aansluitpunt van de weerstanden 105 en 106. Een tweede aansluitpunt van de condensator 102 is verbonden met aarde. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 106 is verbonden met de negatieve voedingsspanning. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 105 is verbonden met de drain van de transistor 104 welke eveneens is verbonden met een eerste aansluitpunt van een condensator 110, met een tweede aansluitpunt van de condensator 103 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 107. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 107 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een condensator 108 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 109. Een tweede aansluitpunt van de condensator 108 is verbonden met aarde. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 109 is verbonden met de positieve voedingsspanning V+. Een tweede aansluitpunt van de condensator 110 is verbonden met de basis van een NPN transistor 112 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 111. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 111 is verbonden met aarde. De emitter van de transistor 112 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 113 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 114. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 113 is verbonden met een tweede zijde van de condensator 114, met een eerste zijde van een condensator 115 en met een eerste zijde van een weerstand 116. Een tweede zijde van de condensator 115 is verbonden met aarde terwijl een tweede zijde van de weerstand 116 is verbonden met de negatieve voedingsspanning.

De collector van de transistor 112 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een condensator 120 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 117. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 117 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een condensator 118 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 119.

Een tweede aansluiting van de weerstand 119 is verbonden met de positieve voedingsspanning terwijl een tweede aansluitpunt van de condensator 118 is verbonden met aarde. Een tweede aansluitpunt van de condensator 120 vormt de uitgang van de stroom-spanningomzetter.

De stroom-spanningsomzetter bestaat uit een gemeenschappelijke source versterker die is opgebouwd met behulp van de veldeffecttransistor 104 en welke versterker is tegengekoppeld met de weerstand 100 die voor hoge frequenties is aangesloten tussen de drain en de source van de transistor 104. Volgens een bekende eigenschap van een tegengekoppelde versterker, zal deze versterker zijn ingangsspanning tot een kleine waarde reduceren. Daardoor is het uitgangssignaal van de stroom spanningsomzetter nagenoeg gelijk aan het product van de aan de ingang toegevoerde stroom en de weerstandswaarde van de tegenkoppelweerstand 100. De waarde van deze weerstand is zodanig groot gekozen (390 Q) dat de ruisbijdrage van de stroom-spanningomzetter kleiner is dan de ruidbijdragen van de dioden 27,28,36 en 37 uit fig. 2 maar zodanig dat bandbreedte van de stroom-spanningomzetter voldoende blijft. De weerstanden 105, 106 en 107 bepalen de rustroominstelling van de transistor 104 door middel van gelijkspanningstegenkoppeling. De condensator 103 voorkomt dat de source en de drain van de transistor 104 via weerstand 100 voor gelijkspanning kortgesloten worden. De condensatoren 102 en 108 voorkomen de overspraak van stoorsignalen aanwezig op de voedingsspanningen naar de uitgang van de stroom-spanningsomzetter.

De eigenlijke stroom-spanningsomzetter wordt gevolgd door een bufferversterker die met behulp van de transistor 112 is gerealiseerd. De ruststroominstelling van de transistor 112 wordt vastgelegd door de weerstanden 111, 113 en 116. De collectorgelijkspanning wordt vastgelegd door de weerstanden 117 en 119. De condensatoren 115 en 118 dienen ter onderdrukking van stoorsignalen afkomstig uit de voedingsspanning. Het uitgangssignaal van de totale stroom-spanningsomzetter wordt afgenomen via condensator 120.

In het laagdoorlaatfilter volgens fig. 5 wordt de ingang gevormd door een eerste aansluitpunt van een weerstand 130. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 130 is verbonden met de niet-inverterende ingang van een operationele versterker 131. De inverterende ingang van de operationele versterker 131 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 132 en met een eerste aansluitpunt van een condensator 133. De uitgang van de operationele versterker 131 is verbonden met een tweede aansluitpunt van de condensator 133 en met een eerste aansluiting van een weerstand 134. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 132 en een tweede aansluitpunt van de weerstand 143 zijn met elkaar verbonden en vormen de uitgang van het laagdoorlaatfilter.

Door een bekende eigenschap van een tegengekoppelde operationele versterker zal de operationele versterker 131 de gelijkspanning tussen zijn ingangen vrijwel gelijk aan 0 sturen. Omdat de waarden van de weerstanden 130 en 132 laag zijn ten opzichte van de ingangsimpedantie van de operationele versterker 131, zal er vrijwel geen gelijkspanning over de weerstanden 130 en 132 staan. Hierdoor zijn de ingangsspanning en de uitgangsspanning van het laagdoorlaatfilter voor gelijkspanning gelijk. Doordat de overdracht van de operationele versterker 131 voor hoge frequenties nagenoeg nul wordt, en doordat de condensator 133 een kortsluiting vormt voor hoge frequenties, is de uitgangsspanning van het laagdoorlaatfilter voor hoge frequenties gelijk aan 0. Over de weerstand 134 is een spanning beschikbaar die evenredig is met de uitgangsstroom die door het laagdoorlaatfilter geleverd wordt. Dit signaal wordt in laagdoorlaatfilter 41 ( fig 2 ) gebruikt om het extra uitgangssignaal te verkrijgen. In de laagdoorlaatfliters 29 en 38 ( fig. 2 ) wordt dit extra uitgangssignaal niet gebruikt. De weerstanden 132 en 134 zorgen er tevens voor dat de ingang en de uitgang van het laagdoorlaatfilter, ongeacht de eigenschappen van de operationele versterker, voor hoge frequenties een relatief hoge ingangsimpedantie (enkele kQ ) vormen zodat de laagdoorlaatfliters geen invloed hebben op het middenfrequente signaal. De condensator 133 is aanwezig om ongewenste oscillatie van het laagdoorlaatfilter te voorkomen.

In de referentieschakeling volgens fig 6 is de uitgang van een geïntegreerde spanningsregelaar 140 verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 141. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 141 is verbonden met een eerste aansluitpunt van een weerstand 142 en met een eerste aansluitpunt van een weerstand 143. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 142 is verbonden met aarde. Een tweede aansluitpunt van de weerstand 143 is verbonden met de anode van een diode 144, welke diode 144 een eerste referentie-element vormt. De kathode van de diode 144 is verbonden met de anode van een diode 145, welke diode 145 een tweede referentie-element vormt. De kathode van de diode 145 is verbonden met aarde. Op de anode van diode is de spanning 2Vr en op de anode van de diode 145 is de spanning Vr aanwezig.

De weerstanden 141, 142 en 143 zetten de spanning uit de spanningregelaar om in een geschikte stroom voor de dioden.(~100 μΑ). Bovendien zorgen zij ervoor dat de stroombron een aan de dioden aangepaste uitgangsimpedantie heeft omdat experimenteel is gebleken dat er een waarde van de uitgangsimpedantie van de stroombron bestaat waarbij de invloed van temperatuurvariaties op de nauwkeurigheid van het kwadratische verband tussen ingangssignaal en uitgangssignaal van de demodulator minimaal is.

In de nu volgende tabel zijn de belangrijkste componentwaarden en componenttypen gegeven voor een demodulator geschikt voor het ontvangen van een FSK signaal met een transmissiesnelheid van 140 Mbit/sec. waarbij de middenfrequentie van de ontvanger 1.3 GHz.

bedraagt.

Verwijzingscijfer Soort component Type of waarde 23 kortgesloten stub 17 mm 50 Ω striplijn 26 open stub 17 mm 50 Ω striplijn

27 diode ND4131-3-G, fabrikaat NEC

28 diode ND4131-3-G, fabrikaat NEC

32 open stub 17 mm 50 Q striplijn 35 kortgesloten stub 17 mm 50 Q striplijn

36 diode ND4131-3-G, fabrikaat NEC

37 diode ND4131-3-G, fabrikaat NEC

59 MOSFET NE720, fabrikaat NEC

61 transformator 15 mm 50 Ω twin coax 66 NPN transistor BFQ66, fabrikaat Philips 77 versterkermodule MSA 0485, fabrikaat Avantek 85 NPN transistor BFQ66, fabrikaat Philips 86 versterkermodule MSA 0485, fabrikaat Avantek

104 MOSFET NE720, fabrikaat NEC

112 NPN transistor BFQ66, fabrikaat philips

131 opamp OP27, fabrikaat PMI

140 spanningsregelaar REF03 (2.5 Volt), fabrikaat PMI

144 diode ND4131-3-G, fabrikaat NEC

145 diode ND4131-3-G, fabrikaat NEC

Claims

1. Ontvanger voor polarisatie meervoudigheidsontvangst met kwadratische recombinatie van basisbandsignalen omvattende twee middenfrequenttakken die ieder een demodulator voorzien van een ingang omvatten met het kenmerk dat iedere demodulator is voorzien van een balanscircuit dat een eerste en een tweede uitgang omvat met in amplitude gelijke en in teken verschillende uitgangssignalen, welke uitgangssignalen zijn afgeleid uit het ingangssignaal van de betreffende demodulator, dat iedere demodulator is voorzien van tenminste een eerste en een tweede niet-lineair element omvattende een ingang en een uitgang met een onderling gelijk verband tussen ingangssignaal en uitgangssignaal, dat de eerste uitgang van ieder balanscircuit is verbonden met de ingang van het bijbehorende eerste niet-lineaire element, dat de tweede uitgang van ieder balanscircuit is verbonden met het bijbehorende tweede niet-lineaire element en dat de ontvanger is voorzien van sommatiemiddelen om de som van de uitgangssignalen van de niet-lineaire elementen in beide demodulatoren te bepalen.

2. Ontvanger volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de uitgangssignalen van de eerste en de tweede uitgang van ieder balanscircuit met behulp van een laagdoorlaatfilter zijn afgeleid uit het ingangssignaal van de betreffende demodulator, dat ieder balanscircuit een derde en een vierde uitgang omvat met in amplitude gelijke en in teken verschillende uitgangssignalen die met behulp van een hoogdoorlaatfilter zijn afgeleid uit het ingangssignaal van de betreffende demodulator, dat iedere demodulator is voorzien van een derde en een vierde niet-lineair element voorzien van een ingang en een uitgang en met een onderling gelijk verband tussen ingangssignaal en uitgangssignaal, dat de derde uitgang van ieder balanscircuit is verbonden met de ingang van het bijbehorende derde niet-lineaire element, dat de vierde uitgang van ieder balanscircuit is verbonden met de ingang van het bijbehorende vierde niet-lineaire element en dat het teken van het uitgangssignaal van ieder eerste en tweede niet-lineaire element verschillend is van het teken van het uitgangssignaal van het bijbehorende derde en vierde niet-lineaire element en dat de uitgangen van ieder derde en vierde niet-lineair element zijn verbonden met de sommatiemiddelen.

3. Ontvanger volgens conclusie 2 met het kenmerk dat het laagdoorlaatfilter en het hoogdoorlaatfilter een open of een kortgesloten transmissielijn omvatten.

4. Ontvanger volgens conclusie 1, 2 of 3 met het kenmerk dat het ingangssignaal van de niet-lineaire elementen gevormd wordt door de spanning over de niet-lineaire elementen en dat het uitgangssignaal van de niet-lineaire elementen gevormd wordt door de stroom door de niet-lineaire elementen.

5. Ontvanger volgens conclusie 4 met het kenmerk dat de ontvanger is voorzien van een stroombron die met een eerste zijde is verbonden met een eerste zijde van een eerste referentie-element , dat de tweede zijde van het eerste referentie-element is verbonden met een eerste zijde van een tweede referentie-element en dat een tweede zijde van het tweede referentie-element is verbonden met de tweede zijde van de stroombron, dat de ontvanger is voorzien van voor ieder eerste en voor ieder tweede niet-lineair element afzonderlijke koppelmiddelen voor het overdragen van de gelijkspanning van de eerste zijde van het eerste referentie-element aan de ingang van ieder eerste niet-lineair element en aan de ingang van ieder tweede niet-lineair element, dat de ontvanger is voorzien van voor ieder derde en voor ieder vierde niet-lineair element afzonderlijke koppelmiddelen voor het overdragen van de gelijkspanning van de tweede zijde van het tweede referentie-element naar de ingang van ieder derde niet-lineair element en naar de ingang van ieder vierde niet-lineair element en dat de ontvanger is voorzien van afzonderlijke koppelmiddelen voor het overdragen van de gelijkspanning van de tweede zijde van het eerste referentie-element naar de ingangen van de sommatiemiddelen.

6. Ontvanger volgens conclusie 5 met het kenmerk dat de referentie-elementen en de niet-lineaire elementen onderling gelijk zijn.

7. Ontvanger volgens een der conclusies 1 t/m 6 met het kenmerk dat de niet-lineaire elementen een diode omvatten.