SE204309C1 - - Google Patents

Description

KLASS INTERNATIONELLSVENSK H04 h21 a4: PATENT- OCH RP,GISTRERINGSVERKET Ans. 5803/1963 inkom den 24/1963 utlagd den 6/9 196 SIEMENS & HALSKE AG, BERLIN ocx MUNCHEN, FORBUNDSREPUBLIKEN TYSKLAND Radiolanksystem lippfinnare: H Leysieffer och E Gabler Prioritet begard frau den 25 maj 1962 (Forbundsrepubliken Tuskland) Foreliggande uppfinning avser ett radiolanksystem med en heterodynsandare, vid radiofrekvenserna utgiiras av heltalsmultiplar av en Mom ett vasentligt lagre frekvensomrade belagen grundfrekvens.

Radiolankutrustningar arbeta i allmanhet med heterodynsandare och heterodynmottagare, och fordra darfOr utomordentligt frekvenskonstanta oscillatorer for alstring av lokaloseillatorfrekvenserna. Kanda system av delta slag arbeta pa sa salt, att antingen ett flertal, separata kristallstyrda oscillatorer aro anordnade eller att samtliga de i hela overforingssystemet erforderliga barfrekvenserna var far sig harledes fran en enda, med hjalp av en kristall frekvensstabiliserad generator. Medan det fOrstnamnda systemet vid varje frekvensvaxling kraver en motsvarande vaxling- av oseillatorkristaller och salunda medfor de med denna vaxling forbundna svarigheterna, Or det sistnamnda systemet utomordentligt komponentkravande, vilket redan framgar darav, att vid ett liant utforande av delta system, enbart anordningarna f8r alstring av dessa barfrekvenser erfordrar tva stativskap.

Andamalet med foreliggande uppfinning, är darfar att vid ett radiolanksystem av det inledningsvis angivna slaget eliminera namnda svarigheter.

Enligt uppfinningen uppnas delta vid ett radiolanksystem, som Or forsett med en heterodynsandare och vid vilket radiofrekvenserna Oro heltalsmultiplar av en inom ett vasentligt lagre frekvensomrade belagen grundfrekvens fo, darigenom att det innefattar en ph den for heterodynsandaren erforderliga lokaloseillatorfrekvensen frisvangande oscilla tor och en foretradesvis kristallstyrd, pa grundfr ekvens enf.frekvensstabilis er ad grundoscillator, varvid en f8retradesvis forsumbart liten andel ay den frisvangande oscillatorns utgangsenergi samt en till den onskade radiofrekvensen frekvensmultiplicerad andel av utgangsenergin fran den frekvensstabiliserade oscillatorn aro tillf8rda ett blandningssteg, till vars utgang en pa sandarens mellanfrekvens avstarnd mellanfrekvensforstarkare och en frekvensdiskriminator aro anslutna, vilka Or anordnade att paverka en frekvensjusteringsanordning, far den frisvrangande oseillatorn for efterreglering av denna oscillators frekvensborvarde.

Om i en lankrelastation s andningsfr ekvens en skiljer sig Iran mottagningsfrekvensen med ett foruthestamt frekvensvarde och skillnadsfrekvens Oven ãr en heltalsmultipel av grundfrekvensen f., Or det fordelaktigt, om en ytterligare andel av grundoscillatorns utgangsenergi uttages och frekvensmultipliceras till 'derma frekvensskillnad och den sa erhallna hOgfrekvensenergin med skillnadsfrekvensen i ett ytterligare blandningssteg blandas med en del av utgangsenergin Iran den frisvangande oseillatorn far erhallande av mottagarblandarens lokaloseillatorfrekvens. Ett likaledes fOrdelaktigt alternativ till detta bestar dari, att en ytterligare frisvangande oscillator for alstring av lokaloicillatorfrekvensen for mottagarblandaren anordnas, vats frekvens pO samma satt som for den andra frisvangande oscillatorn justeras Iran den fiir bada de frisvang,ande oscillatorerna gemensamma grundoscillatorn. Delta mojliggOr en fordelaktig vidareutveekling av systemet, genom att 2 foretradesvis den for alstring av mottagarblandarens lokaloscillatorfrekve:ns tjanande frisvangande oscillatorn forses med en frekvensmodulationstillsats for inforande av ytterligare modulationssignaler och att i frekvensjusteringsanordningarna for hada de frisvangande astillatarerna lagpassfilter infogas, vilkas ovre gransfrekvens ligger under den lagsta madulationsfrekvensen. Darvid .ardet fordelaktigt, om frekvensjusteringsanordningarna for de bada frisvangande oscillatorerna aro servomotordrivna och i modulationsledningen for den ena frisvangande oscillatorn ett hogpassfilter eller bandpassfilter dr inkopplat, vars undre gransfrekvens ligger hog-re in den av den servomotordrivna frekvensregleringens tidskonstant bestamda hogsta frekvensen.

Det har vidare visat sig fordelaktigt, om frekvensmultipliceringen av grundoscillatorns utgangsenergi med frekvensen f0 sker i ett steg upp till den anskade utgangsfrekvensen med hjalp av en varaktordiodko.ppling, i vars utgang frekvensselektiva nat aro anordnade for separat uttagning av de erforderliga frekvenserna. Vid vidareutvecklingen av uppfinningen kan denna utformning erhallas, genom att skilda frekvensmultiplikatorer far de olika frekvenserna aro anslutna till grundoscillatorn med frekvensen 1,„ vilka frekvensmultiplikatorer var och en besta av en varaktordiodkoppling forsedd med ett nat far utfiltrering av ifragavarande frekvens.

I det foljande skall uppfinningen narmare beskrivas i anslutning till bifog.ade ritning, vilken visar ett utforingsexempel av uppfinningen, varvid fig. 1 sasom exempel visar ett frekvensschema, fig. 2 visar ett exempel pa en koppling enligt uppfinningen, sam arbetar enligt detta frekvensschema, och fig. 3 visor en vidareutveckling av ko.pplingen enligt fig. 2.

For att en hattre forstaelse av uppfinningens arbetssatt skall erhallas, visas i fig. 1 schematiskt sasom exempel .frekvensschemat for 6 GHz-omradet enligt CCI-normerna. -Mater en frekvensskala är forst och framst underhandet a och overbandet h avsatta. Varje frekvenshand innehaller 8 kanaler, vilka aro betecknade med la, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a, 7a och 8a respektive lb-8b.. Avstandet mellan tva narliggande kanaler Mom ett band uppgar till 2 L. Om frekvensavstandet mellan de narmast varandra liggande kanalerna i underbandet och averbandet uppgar till 310, sa ar avstandet mellan liknumrerade kanaler i Overbandet och underbandet 17 f.. Derma skillnadsfrekvens 17 f. är schematiskt inritad i fig. 1. I regel arbetar systemet pa sa salt, att exempelvis i den forsta lankstrackan en kanal i underb.andet är anordnad som sand ningsfrekvens och den liknumrerade kanalen i overbandet som mattagningsfrekvens, medan i den darpa foljande lankstrackan forhallandena aro omkastade. Om frekvensavstandet mellan kanalerna 8a och lb skiljer sig fran 3 fo, sa maste skillnadsfrekvensen nf0 valjas pa motsvarande annat Frekvensvardet 10 Or exempelvis for 6 GHzo.mradet fastlagt till e:a 14,8 MHz.

Ett exempel pa en koppling enligt uppfinningen, som kan arbeta enligt detta frekvensschema, visas i fig. 2. Utforingsexemplet RVser en lankreldstation i ett radiolanksystem med en mottagareantenn AE och en sanderantenn AS. De mottagna elektromagnetiska vagorna, exempelvis fran kanal 7b i frekvensschemat enligt fig. 1, tillfaras via de vanliga filtren och andra kopplingselement till en mottagarblandare 12, till vars utgang en mellanfrekvensforstarkare 13 Or ansluten. Mellanfrekvenssignalen finnes vid utgangen 14 och kan direkt geno.mkapplas till ingangen 15 pi en mellanfrekvensfarstarkare 16 pa sandarsidan, vilken a sin sida matar sandarblandaren 17 for omvandling av mellanfrekvenssignalen till exempelvis sandarfrekvensen for .kanal 7a. Utgangsenergin frail denna frekvensomvandlare tillfores sandarantennen AS lampligen via en bredbandsforstarkare, exempelvis en vandringsvagror-forstarkare 18 och de normala loptidsutjamningsorganen, riktningsledarna, filtren osv. Mottagarblandaren 12 erhaller sin lokaloscillatorfrekvens genom ledningen 19 medan sandarblandaren 17 erhailer sin lokaloscillatorfrekvens genom ledningen 20.. Den till dessa hada ledningar anslutna kopplingsdelen i relastatianen ger matning Ot barfrekvensenheten eller oscillatorenheten far stationen.

Barfrekvensdelen omfattar en frisvangande ho.gfrekvensgeneratar 1, vilken svanger pa den for sandarblandaren 17 erforderliga oscillatorfrekvensen om exempelvis 400 f. och som fir forsedd med en i det foljande narmare beskrivna automatisk frekvensjustering. Utgangseffekten fran denna frisvangande generator 1 uppdelas faretradesvis via en grenkoppliug 2 eller en 3-dB-riktningskopplare dels till anslutningen 20 och dels till ett blandarsteg 3. Den automatiska frekvensjusteringen Or i .det visade utforingsexemplet servomotordriven. FOr detta andamal uttages, exempelvis kapacitivt, en liten andel av den frisvangande oscillatorns 1 utgangseffekt och tillfores ett interferenssteg 9. Som ytterligare ingangsspanning Or detta interferenssteg till-fort en del av utgangsenergin fran en foretradesvis med hj alp av en kristall frekvensstahiliserad, pa frekvensen f. i frekvenssehemat 3 enligt fig. 1 svangande oscillator 5 efter foregaende frekvensmultiplicering. Frekvensmultipliceringen sker i en frekvensmultiplikatorkoppling 6, som innehhller en reaktansdiod, vars utgangskrets innehaller ett exempelvis pa frekvensen 405 fo selektivt och endast denna frekvens genomslappande filter 8. PA. detta satt upptrader pa interferensstegets 9 utgang bland annat differensfrekvensen 5 to, vilken efter motsvarande forstarkning och amplitudbegransning tillfores en frekvensdiskriminator i enheten 10, vars mittfrekvens (utgangsspanning 0) motsvarar det foreskrivna frekvensvardet 5 f.. Fran denna diskriminator styres, eventuellt efter mellanforstarkning, frekvensjusteringsmotorn 11, vilken mekaniskt astadkommer frekvensjusteringen av den frisvangande oscillatorn 1. \rid det visade utforingsexemplet tillfores vi-dare Oven en del av utgangsenergin Iran forstarkarens 6 utgang till ett ytterligare frekvensselektivt nat 7, vilket Iran frekvensmultiplikatorns & frekvensspektrum utfiltrerar en signal med skillnadsfrekvensen, exempelvis foors=17f., och ansluter denna signal som en andra ingingssignal till blandarsteget 3. Fran blandarstegets 3 utgang uttages summafrekvensen, som i det visade utforingsexemplet Or 417 f., med hjalp av en lamplig filterkoppling 4 och tillfores mottagarblandarens 12 lokaloscillatoringang 19.

I det visade utforingsexemplet sker frekvensmultipliceringen i stegen 6, 7 och 8 pa sa satt, att med hjalp av en varaktordiod i steg 6 en kraftig distorsion air den foretradesvis sinusformiga utgangsspanningen fran grindoscillatorn 5 med frekvensen 10 genomfores. Ur den starkt distorderade utgangssvangningen fran steget 6 kan darvid med hjalp av filter 7 och 8 de onskade frekvenserna 17 f. och 405 fo uttagas. Frainforallt filtret 8 Sr avstambart, varigenom en andring av frekvenserna vid anslutningarna 20 och 19 kan uppnas pa foljande satt. Filtret 8 avstammes exempelvis pa. den 407 :de Overtonen air 10 i stallet far pa den 405 :te overtonen. Det raeker darvid med en efteravstamning av den frisvangande oscillatorn 1 till den punkt, i vilken den servomotordrivna frekvensjusteringen 11 blir verksam. Oscillatorn 1 infangas darvid ph den foreskrivna frekvensen och fasthalles ph denna med hjalp av frekvensregleringen. Det Sr harvid lampligt, att regleromradet for frekvensregleringen Or mindre an halva frekvensavstandet mellan tva angransande kanaler i frekvensschemat i fig. 1. Sedan oscillatorn 1 med hjalp av frekvenskontrollen infangats p5. borfrekvensen, efteravstammer man lampligen oscillatorn ytterligare sa myeket, att den automatiska frekvens kontrollen har ungefar lika stort regleromrade ovanfor som nedanfor borfrekvensen.

I det visade utfiiringsexemplet har frekvensen 5 fo valts, emedan den samtidigt motsvarar den mellanfrekvens i systemet, vilken utnyttjats i forstarkarna 13 och 16. Frekvensforhallandet mellan kristallfrekvensen och mellanfrekvensen behover dock ej vara ell: heltal. Systemet har alltsa den fordelen, att mellanfrekvensen vid ett givet frekvensschema, exempelvis motsvarande figur 1, kan valjas fritt Mom vissa granser. I varje fall maste emellertid mellanfrekvensen i radiolanksystemet, ialltsa. i forstarkarna 13 och 16, vara densamma som mellanfrekvensen i den automatiska frekvensjusteringen, alltsa i forstarkare-, hegransare- och diskriminatorenheten 10.

Om en barfrekvensenhet enligt fig. 2 utnyttjas i en andstation (mottagare eller sandare) I radiolanksystemet, sa kunna enheterna 3, 4 och 7 och eventuellt ocksa 2 utga. Som an slutning Iran andutrustningen till barfrekvensenheten Mir saledes endast anslutningen 20 kvar.

En vidareutveckling av den i fig. 2 visade barfrekvensenheten visas i fig. 3. I denna vidareutveckling anvandes for sandareblandare och mottagarblandaren var sin pa. det i anslutning till fig. 2 beskrivna forfarandet frekvenskontrollerad generator. Motsvarande enheter aro forsedda .med samma hanvisningsnummer, endast atskilda medelst ett primteeken. Den kontrollerade grundsvangningen fo. uttages fran en gemensam kristallgenerator 5,. sa att Oven i detta fall, bortsett frail den autamatiska frekvensjusteringens restfel, en fast skillnadsfrekvens om exempelvis L0 17 f0. mellan de hada barfrekvenssvangningarna uppnas. Komponentbehovet Or visserligen detta fall nagot storre, emedan tva generatorer 1 ocb. 1' med automatisk frekvensjustering erfordras. Emellertid erhalles den fordelen, att en av de hada generatorerna kan frekvensmoduleras, exempelvis med hjalp av en reaktansdiod 24, ,sa att i motsats till vid kanda system ytterligare talsignaler via anslutning 22 kunna inmatas vid relastationer ph radiolankstra.ckan. Det av den ytterligare modulationssignalen i .ansprak tagna omradet av basbandet far i detta fall ej belaggas vid erverforingsstrackans begynnelsepunkt.

Effekten av lokaloscillatorsvangningen for mottagarblandaren kan med fordel valjas vasentligt mindre in for sandarblandaren. Fra:mforallt i detta fall Or det fordelaktigt, att frekvensmodulera oscillatorn for mottagarhlandaren med den mindre effekten. Man maste dock sorja for, att den automatiska frekvensjusteringen av den modulerade oseillatorn ej paverkas av modulationen, varfor 4 det ãr att rekommendera, att lagpassfilter infogas i regleringskretsen, Tars Ovre gransfrekvens ligger under den lagsta modulationsfrekvensen. Vid de visade utforingsexemplet fungerar servomotorn 11' far frekvensregleringen soul ett sadant lagpassfilter.

Claims (7)

Patentansprik:

1. Radiolanksystem innefattande en beterdynsandare, varvid radiofrekvenserna aro heltalsmultiplar av en mom ett vasentligt lagre frekvensomrade liggande grundfrekvens f, kannetecknat darav, att det innefattar en pa den for heterodynsandaren erforderliga lokaloscillatorfrekvensen frisvangande oscillator (1) samt en foretradesvis medelst en kristall pa grundfrekvensen fo frekvensstahiliserad grundoseillator (5), varvid en foretradesvis 'fors-mbar liten del av den frisvangande asciilatorns (1) utgangsenergi samt en till den onskade radiofrekvensen frekvensmultiplicerad del av utgangsenergin Iran den frekvensstabiliserade oscillatorn (5) aro tillforda ett, interferenssteg (9), till Tars utgang en ph sandarens mellanfrekvens avstamd mellanfrekvensfOrstarkare och frekvensdiskriminator (10) aro anslutna, vilka styra en frelivensjusteringsanordning (11) vid den frisvangande oscillatorn (1) for reglering av dess frekvensvarde.

2. Radiolanksystem enligt patentanspraket 1 for en relastation, vid vilken sandningsfrekvensen och mottagningsfrekvensen aro fOrskjatna relativt varandra med ett forutbestamt frekvensvarde och denna skillnadsfrekvens (fors) är en heltalsmultipel av grundfrekvensen f, kannetecknat darav, att en ytterligare del ,av grundoscillatorns (5) utg.angsenergi fir uttagen och frekvensmultiplicerad till skillnadsfrekvensen, varvid den darigenom erhallna signalen med skillnadsfrekvensen Or ansluten till ett ytterligare blandarsteg (3) tillsammans med en del av den frisvangande oscillatorns (1) utgangsenergi f6r alstring av mottagarblandarens (12) lokaloscillatorfrekvens.

3. Radiolanksystem enligt patentanspraket 1 for en relastation, vid vilken sandningsfrekvensen och mottagningsfrekvensen aro inbOrdes forskjutna med ett foruthestamt frekvensvarde och denna skillnadsfrekvens Or en heltalsmultipel av grundfrekvensen fo, kanne tecknat daray, att det innefattar en ytterligare frisvangande oscillator (1') for mottagarblandarens (12) lokaloscillatorfrekvens, vilken. ytterligare frisvangande oscillator (1') Or frekvensreglerad p0 sarnma satt som den for sandarblandar ens (17) lokaloscillatorfrekvens anordnade frisvangande oseillatorn (1) frail den for de hada frisvangande oscillatorerna gemensamma grundoscillatorn (5).

4. Radiolanksystem enligt patentanspraket 3, kannetecknat darav, att foretradesvis den for alstring av mottagarblandarens. (12) lokaloscillatorfrekvens tjanande frisvangande oscillator (1') Or forsedd Tried en frekvensmodulationsenhet (21) far inforande av ytterligare modulations signaler, varjamte frekvensregleringskretsarna for de hada frisva.ngande oscillatorerna (1', 1) innehalla lagpassfiltrerande organ, vilkas byre gransfrekvens ligger under den lagsta modulationsfrekvensen.

5. Radiolanksystein enligt patentanspraket 4, kannetecknat dfirav, att frekvensjusteringsorganen (11, 11') far de hada frisvangande oscillatorerna (1, 1') Oro servomotordrivna samt att modulationssignalledningen far den ena frisvangande oscillator. (1') innehaller ett hogpass- eller ett bandpassfilter, vars undre gransfrekvens ligger lthgre On den hogsta ,av frekvensreglering.ens tidskonstant bestamda fr ekvens en.

6. Radiolanksystem enligt nagot av patentanspraken 1-5, kanneteeknat darav, att det innefattar en varaktordiodkoppling (6) fenfrekvensmultiplicering av utgangsenergin fran den med frekvensenlo svangande grundoscillatorn (5) i ett steg till den Onskade utgangsfrekvensen, till vars utgang frekvensselektiva nat (7, 8) far separat uttagning av de erforderliga frekvenserna Oro anslutna.

7. Radiolanksystem enligt nagot av patentanspraken 1-5, kannetecknat darav, att del innefattar separata, till den med frekvensen fo svangande grundoseillatorn (5) anslutna frekvensmultiplikatorer for de olika erforderliga frekvenserna, vilka frekvensmultiplikatorer var och en innefattar en varaktordiodkoppling (6, 6') med ett nal (8, 8') for utfiltrering av motsvarande frekvens. AnfOrda publikationer: