NO168980B - Bredbaandet sender for korte elektromagnetiske boelger - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en sender, særlig kortbølgesender,

som kan avstemmes innen et bredt frekvensbånd og har en filteranordning innføyet mellom utgangen fra sendersluttrinnet og senderutgangen, og hvor filteranordningen består av delfiltre som er tilordnet bestemte delfrekvensområder av senderarbeidsfrekvensen og kan kobles inn inn- og utgangssidig i signalveien over releer for undertrykkelse av ikke ønskede overharmoniske av senderarbeidsfrekvensen.

Senderinnretninger av denne art er kjent f.eks- fra publikasjonen "Electronic Components and Applications", vol. 3,

nr. 4, august 1981, side 210-223, og fra publikasjonen DE

33 10 389 Al. Vanligvis blir der ved en slik avstembar sender i kortbølgeområdet mellom 1,5 og 30 MHz benyttet en filteranordning bestående av åtte suboktavfiltre. På grunn av den store sendeeffekt i størrelsesorden 1 kw blir der i den forbindelse anvendt releer til innkobling av suboktavfil-trene i avhengighet av senderarbeidsfrekvensen, siden de er billige og egner seg for større koblingseffektverdier. Slike releer egner seg imidlertid ikke når der, slik det i tiltagende grad kreves av brukerne, skal gjennomføres et raskt frekvensskift som det der særlig forekommer ved anvendelse av en frek-venssprangmetode for økning av støyresistensen av en radiofor-bindelse.

I prinsippet foreligger riktignok den mulighet å erstatte releene med elektroniske effektbrytere hvormed der kan gjennom-føres en rask koblingssekvens uten slitasje. Men slike elektroniske effektbrytere betinger pga. de her nødvendige sterke koblingsstrømmer en anselig teknisk påkostning som fremfor alt faller tyngende når der behøves mange slike elektroniske effektbrytere, nemlig to effektbrytere pr. suboktavfilter.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å gi anvisning på en slik løsning for gjennomførelsen av et raskt frekvensskift ved en bredbåndet sender av den innledningsvis nevnte art, at man klarer seg med et minimum av teknisk mer-kostnad for elektroniske effektbrytere.

Denne oppgave blir ifølge oppfinnelsen løst ved de trekk som er angitt i patentkrav 1.

Til grunn for løsningen ligger den erkjennelse at det avhengig av døgntiden gunstige frekvensområde nettopp ved radio-innretninger alltid bare utgjør et mindre delområde av det samlede frekvensområde som kan dekkes av den bredbåndet avstembare radiosender. En rask omkobling mellom forskjellige delfilterområder lar seg derfor til stadighet begrense til omkobling mellom få delfiltre, uansett hvilken plass dette gunstige frekvensområde som kommer i betraktning som frekvenssprangintervall, inntar i det samlede frekvensområde som kan avstemmes av senderen. Med den oppdeling av filteranord-

ningen i delfiltergrupper som oppfinnelsen gir anvisning på, blir der således for gjennomførelsen av et raskt frekvensskift bare behov for elektroniske effektbrytere for omkoblingen mellom de forskjellige delfiltergrupper. Frekvenssprangintervallets plass innen det av senderen avstembare frekvensbåndom-råde blir i den forbindelse bestemt ved hvilket av en delfil-tergruppes delfiltre som er gjennomkoblet til delfiltergruppe-inngang og -utgang via sitt inngangs- og utgangssidige koblingsrelé.

Gunstig ved dette opplegg for koblingen er ikke bare

det relativt lave antall av elektroniske effektbrytere, men også den mulighet for modifikasjon som det betinger. Alt etter om radiosenderen skal eller ikke skal kunne benyttes til frekvenssprangdrift, kan de elektroniske effektbrytere komme til anvendelse eller ikke, uten at noe forandres ved filteranordningen og koblingens hovedopplegg.

Gunstige utformninger av oppfinnelsesgjenstanden ifølge patentkrav 1 er angitt i de uselvstendige patentkrav 2-5.

Tegningen tjener til nærmere belysning av oppfinnelsen. Fig. 1 er et skjema for en vanlig filteranordning mellom sendersluttrinnet og senderutgangen ved en kortbølgesender i området mellom 1,5 og 3 0 MHz. Fig. 2 viser et skjema for en filteranordning i henhold til fig. 1 oppdelt i to delfiltergrupper og utført med elektroniske effektbrytere til omkobling mellom disse to grupper.

Fig. 3 viser et skjema for en filteranordning ifølge

fig. 1 oppdelt i tre delfiltergrupper og forsynt med elektro-

niske effektbrytere som kan kobles om mellom disse grupper, og

fig. 4 er et frekvensdiagram som nærmere belyser virke-måten av filteranordningen på fig. 3.

Den vanlige filteranordning FA, hvis inngang e er forbundet med utgangen fra sendersluttrinnet ES, og hvis utgang a står i forbindelse med senderutgangen, er dimensjonert for en kortbølgesender i området mellom 1,5 og 30 MHz. Den oppviser åtte delfiltre TPl, TP2 TP8. Delfilteret TP1 er bestemt for frekvensområdet 1,5 til 2,2 MHz og har en grensefrekvens fg = 2,2 MHz. På tilsvarende måte er delfilteret TP2 med grunn-frekvens 3,2 MHz utført for frekvensområdet 2,2 til 3,2 MHz, delfilteret TP3 med grensefrekvens 4,2 MHz for frekvensområdet 3,2 til 4,7 MHz og de ytterligere delfiltre TP5, TP6, TP7 og TP8 med grensefrekvenser henholdsvis 6,7, 9,7, 14, 21 og 30 MHz utført for frekvensområdene henholdsvis 4,7 til 6,7 MHz, 6,7 til 9,7 MHz, 9,7 til 14 MHz, 14 til 21 MHz og 21 til 30 MHz .

Som fig. 1 videre viser, blir delfiltrene TPl, TP2 TP8 inn- og utgangssidig innkoblet i signalveien mellom utgangen fra sendersluttrinnet ES og senderutgangen alternativt ved hjelp av elektrisk styrte brytere Sil, S21 S81 resp. S12, S22 S82, som her er utført som releer, i avhengighet av senderarbeidsfrekvensen.

Utførelsen av de elektrisk styrbare brytere Sli, S21...S81 resp. S12, S22 S82 på den ene utgangsside av delfiltrene TPl, TP2....TP8 i form av reléer er ikke bare i stand til å koble høye sendereffektverdier på upåklagelig måte, men oppviser også den nødvendige krysstaledempning. Men den egner seg ikke for en frekvenssprangdrift av senderen, da reléene pga. sine mekanisk bevegede deler ikke lar seg koble raskt nok og dessuten også meget raskt blir nedslitt.

Å erstatte samtlige relébrytere med elektroniske effektbrytere som dem der kan realiseres med PIN-dioder, er heller ingen egnet løsning, da den tekniske påkostning som følge av de sterke koblingsstrømmer ved det nødvendige høye antall av slike effektbrytere ville bli overordentlig stor.

Da til enhver tid som allerede påpekt bare et delområde av det frekvensområde som kan avstemmes av senderen, egner seg for en frekvenssprangdrift, er det - som det vil bli for-klart nærmere under henvisning til fig. 2 og 3 - mulig under samtidig anvendelse av de hittil vanlige relébrytere å minske det for en slik frekvenssprangdrift nødvendige antall av elektroniske effektbrytere vesentlig.

På fig. 2 er filteranordningen på fig. 1 oppdelt i to delfiltergrupper TFGl og TFG2. Delfiltergruppen TFG1 inneholder delfiltrene TPl, TP3, TP5 og TP7 inklusive deres inn- og utgangssidige elektrisk styrte brytere. De øvrige delfiltre TP2, TP4, TP6 og TP8 er sammen med sine inn- og utgangssidige elektrisk styrte brytere tilordnet delfiltergruppen TFG2. De to delfiltergruppene TFGl og TFG2 utgjør hver en overføringsvei mellom hvilke der kan kobles om meget raskt via diodebrytere DS11, DS21 resp. DS12, DS22 tilordnet disse delfiltergrupper TFGl og TFG2 på inn- og utgangssiden. Hver av diodebryterne DSll, DS21, DS12 og DS22 består av en langs- og en tverrgren.

I langsgrensen er PIN-dioden Dl anordnet i serie med koblings-densatoren C, og i tverrgrenen er PIN-dioden D2 anordnet i serie med koblingskondensatoren C2. De koblingsstrømmer som skal til for kobling av PIN-diodene Dl og D2, blir via tilslut-ningene Sl og S2 og høyfrekvensdroslene DRl og DR2 innmatet ved de respektive forbindelsespunkter mellom PIN-diodene og deres tilordende koblekondensatorer. Til formålet er enn videre inngangen e og utgangen a forbundet likestrømmessig med referanse-potensial over hver sin høyfrekvensdrossel Dre, Dra.

Oppdelingen av delfiltrene i de to delfiltergrupper DFG1 og DFG2 er foretatt slik at der uavhengig av frekvenssprangintervallets plass innen det av senderen avstembare sam-

lede frekvensområde er sørget for at dette frekvenssprangintervall til stadighet bare dekkes av maksimalt to delfiltre hvorav ett tilhører delfiltergruppen TFGl og ett tilhører delfiltergruppen TFG2.

Ved innkobling av disse delfiltre via deres inn- og utgangssidige relébrytere er det via diodebryterne alt etter beliggenheten av frekvensspranget mulig raskt og uten bryter-slitasje å koble vedkommende delfilter inn i signalveien mellom

inngangen e og utgangen a.

Oppdelingen av filteranordningen FA på fig. 1 i to delfiltergrupper TFGl og TFG2 i samsvar med fig. 2 fremtvinger ved en nedre frekvensgrense av det av senderen avstem-

bare samlede frekvensområde et frekvenssprangintervall mindre enn 2 MHz. Svarende til de tiltagende frekvensområder for sub-oktavf iltrene med stigende øvre grensefrekvens er det mulig å velge frekvenssprangintervallet ved høyere frekvensleie tilsvarende bredere. Ønskes det å kunne overholde en minimums-størrelse på 2,5 MHz over et frekvenssprangintervall uavhengig av frekvenssprangintervallets frekvensleie, er det mulig å oppnå det ved at der i samsvar med fig. 3 gjøres bruk av en oppdeling av delfiltrene i filteranordningen FA på fig. 1 i tre delfiltergrupper TFG10, TFG20 og TFG30. Antall nødvendige diodebrytere DSll, DS21 og DS31 på inngangssiden og DS12, DS22 og DS32 på utgangssiden øker dermed med to diodebrytere sammen-holdt med utførelsesformen på fig. 2.

I frekvensdiagrammet på fig. 4, hvor det samlede frekvensområde fra 1,5 til 30 MHz som kan avstemmes av senderen,

er avmerket, er det antatt at et frekvenssprangintervall SB med en båndbredde på 2,5 MHz har sin nedre frekvensgrense ved 1,6 og sin øvre frekvensgrense ved 4,1 MHz. For her å kunne utføre en sprangdrift under samtidig undertrykkelse av ikke ønskede overharmoniske av senderfrekvensen er det nødvendig at delfilteret TPl i delfiltergruppen TFG10 over sine brytere Sil og S12, delfilteret TP2 i delfiltergruppen TFG20 over

sine brytere S21 og S22 og delfilteret TP3 i delfiltergruppen TFG3 over sine brytere S31 og S32 er forbundet med inngangen til og utgangen fra de respektive delfiltergrupper som de til-hører. Via de seks diodebrytere kan der da raskt og uten slitasje kobles om mellom de således dannede tre overføringsveier, svarende til den plass sendefrekvensen i øyeblikket inntar innenfor sprangfrekvensintervallet SB.

Radiosendere som er i stand til å gjennomføre en frekvens-sprangdrif t og er forsynt med filtre for høyere harmoniske på utgangssiden, egner seg for taktisk anvendelse både i stas-jonær og i mobil drift.

Claims (5)

1. Sender, særlig kortbølgesender, som kan avstemmes i et bredt frekvensbånd og har en filteranordning mellom sendersluttrinnet s utgang og senderutgangen, og hvor filteranordningen består av delfiltre som er tilordnet bestemte delfrekvensområder av senderarbeidsfrekvensene og for undertrykkelse av ikke ønskede høyere harmoniske av senderarbeidsfrekvensene alternativt i avhengighet av senderarbeidsfrekvensen kan inn-kobles i signalveien på sin inn- og utgangsside via releer, karakterisert ved at delfiltrene (TPl, TP2 TP8)i serie med sine respektive tilordnede releer (S11/S12, S21/S22 S81/S82) på inn-og utgangssiden for gjennomførelse av en rask frekvenssprang-drif t innen et vilkårlig velgbart delfrekvensbånd er oppdelt i to eller flere delfiltergrupper (TFGl, TFG2; TFG10, TFG20, TFG30) med inn- og utgangssidig parallellkoblede tilslutninger, at enn videre hver delfiltergruppe på sin inn- og utgangsside kan kobles inn i signalveien via en elektronisk gruppe-kobler (DS11/DS12, DS21/DS22, DS31/DS32), og at fordelingen av delfiltrene på de enkelte delfiltergrupper er foretatt slik at der uavhengig av den valgte stil-ling av det for frekvenssprangdriften forhåndsbestemte delfrekvensbånd (sprangfrekvensintervall) er sørget for at dette sprangfrekvensintervall til stadighet ligger innen et delfrekvens-område som forsåvidt der til formålet må gjøres bruk av flere enn ett delfilter, utelukkende er bestemt ved delfiltre som tilhører forskjellige delfiltergrupper.

2. Sender som angitt i krav 1, karakterisert ved at delfiltrene (TPl, TP2 TP8) er suboktavfiltre som med stigende ordenstall svarende til tiltagende frekvenser av de til hverandre grensende delfrekvensområder som representerer dem, skiftvis er tilordnet hver av to delfiltergrupper (TFGl, TFG2).

3. Sender som angitt i krav 1, karakterisert ved at delfiltrene (TPl, TP2 TP8) er suboktavfiltre av hvilke med stigende ordenstall svarende til tiltagende frekvenser av de til hverandre grensende delfrekvensområder som representerer dem, det første det fjerde og det syvende delfilter danner en første (TFG10), det annet, det femte og det åttende delfilter danner en annen (TFG20), og det tredje, det sjette og det niende danner en tredje osv. delfiltergruppe.

4. Sender som angitt i krav 3, karakterisert ved at tredje delfiltergruppe (TFG30) i tilfellet av ialt åtte delfiltre (TPl, TP2 TP8) bare dannes av tredje og sjette delfilter.

5. Sender som angitt i et av kravene 1-4, karakterisert ved at de elektroniske gruppe-koblere (DS11/DS12, DS21/DS22, DS31/DS32) er PIN-diodebrytere med en PIN-diode (Dl) i signalveiens langsgren og en PIN-diode (D2) i en tverrgren.