SE507442C2 - Högfrekvenssignal-förstärkare - Google Patents

Description

507 442 mobilstationantennen 2 utstrålas radiovågorna i rymden.

Om å andra sidan radiovågor mottas med mobilstationantennen 2 kommer den inkommande signalen att ledas genom duplexfiltret 4 till effektförstärkaren 6. Den förstärkta signalen sänds ut på basstationantennen 1 via antennduplexfiltret 3 och från denna basstationantenn l utstrålas radiovågorna i rymden.

Det ovan beskrivna konventionella systemet har följande nackdelar. Frekvensen för den inkommande signalen, ingångs- signalen, är lika med frekvensen för den utgående signalen.

Felfrekvensen av digitala signaler ökar och dessutom inträffar interferensstörningar till följd av ömsesidig interferens mellan den radiovåg som utstrålas från basstationen och som därefter direkt mottas av förstärkaren och den radiovåg som förstärks av förstärkaren och därefter återutstrålas.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att undvika de ovan nämnda nackdelarna och att tillhandahålla en HF-signalförstär- kare som medger variering av frekvenserna för ingångs- och utgångssignalerna och för modulering av utgångssignalen med användande av en signal vars frekvens ligger inom talfrekvens- bandet (varvid den modulerade signalen kallas “den utanför talfrekvensbandet liggande signalen").

För att åstadkomma detta anordnas enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning en HF-signalförstärkare som kan användas gemensamt både för förstärkning av ingångssignaler som sänds från en basstation och för förstärkning av signaler som sänds från en mobil station (vilket nedan helt enkelt kallas uppströms- resp. nerströmsoperationer).

Ett annat exempel på tidigare kända system av detta slag beskrivs i Paper Collection Vol. 37 of the Study Publication Association of the Electric Communication Institute (Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation). 3 507 442 Fig. 2 visar en konventionell förstärkare av detta slag. I likhet med fig. 1 betecknas mottagarantennen med 1 och sändar- antennen med 2. Ett bandpassfilter och tillika förförstärkare betecknas med 23, en ner-konveterare med 24, ett mellan- frekvensfilter och tillika förstärkare med 25, en upp- konverterare med 26, en effektförstärkare och tillika band- passfilter med 27, en högstabil kristalloscillator med 28 och en stationsberoende signalgenerator med 29.

Detta kända system arbetar på följande sätt: Högfrekvenssignaler mottas av mottagarantennen 1 och förstärks selektivt av bandpassfiltret/förförstärkaren 23 samt går till ner-konverteraren 24 i vilken de mottagna signalerna kombine- ras med signaler som tillhandahålls av den stationsberoende signalgeneratorn 29 för att på så sätt konverteras till mellanfrekvenssignaler. De på så sätt konverterade signalerna förstärks selektivt av mellanfrekvensfiltret/förstärkaren 25 och matas till upp-konverteraren 26.1 upp-konverteraren 26 kombineras mellanfrekvenssignalerna med de signaler som matas från den stationsberoende signalgeneratorn 29 och på så sätt uppkonverteras mellanfrekvenssignalerna till högfrekvenssig- naler. Högfrekvenssignalerna förstärks selektivt i effektför- stärkaren/bandpassfiltret 27 och sänds ut från sändarantennen 2. Den stationsberoende signalgeneratorn 29 styrs av den hög- stabila kristalloscillatorn 28. De mottagna signalerna och de utsända signalerna kan hållas på samma frekvens genom att ner- konverteraren 24 och upp-konverteraren 26 matas med signaler av samma frekvens.

Det konventionella systemet är konstruerat på det ovan nämnda sättet. De signaler som avges från sändarantennen mottas av mottagarantennen och ger upphov till ett tjutande fenomen, s.k. självsvängning. För att hindra att detta fenomen inträffar krävs en sådan koppling att den kopplingsförlust 507 442 4 eller dämpning som förekommer mellan sändar- och mottagar- antennerna har ett. värde som är avsevärt större än förstärkarens förstärkning. En tillkommande nackdel med detta kända system är att förekomst av självsvängnings-fenomenet inte automatiskt kan detekteras ur variationer i tillståndet för systemet. Föreliggande uppfinning syftar till att undvika ovan nämnda problem som förekommer i det konventionella systemet. Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att förhindra att självsvängningsfenomenet uppstår genom att automatiskt reglera förstärkarens förstärkning när den kopplingsförlust, som uppträder mellan sändar- och mottagar- antennerna, minskar och att avge ett alarm medelst en detekteringskrets.

Fig.3 är ett blockschema som visar ett annat konventionellt system. I denna figur betecknas en "basstationantenn" med hänvisningssiffran 1, en "mobilstationantenn" med 2, duplexfilter med 3 och 4, ett-till-två-förgrenare med 39 och 321, element med “smalbandsselektivitet" med 3l0a och 322a (dvs.element som genomsläpper ett frekvensband av relativt smal bandbredd), element med "bredbandsselektivitet" med 3lOb och 322b (dvs. element som genomsläpper ett frekvensband som har tämligen stor bandbredd), syntetiserare med 311 och 323 samt effektförstärkare av bredbandstyp med 312 och 324.

Detta konventionella system fungerar på följande sätt: Radiovågor från basstationen mottas av basstationantennen 1 och de inkommmande signalerna leds genom duplexfiltret 3 till ett-till-två-förgrenaren 321, där signalerna förgrenas och går till elementen 322a och 322b. Elementet 322a med smalbands- selektivitet är avdelat för en styrkanal. Elementet 322b med bredbandsselektivitet är å andra sidan avdelat för en medde- landekanal. Radiovågorna har selektivt förstärkts av dessa element 322a och 322b. De förstärkta vågorna syntetiseras av en dubbel syntetiserare 323 och förstärks ytterligare av en gemensam förstärkare 324. De syntetiserade och förstärkta 507 442 vågorna återutsänds från mobilstationantennen 2 via antenn- duplexfiltret 4. Sålunda kommer de av basstationen 1 mottagna radiovågorna att från mobilstationsantennen 2 återutstrålas på samma frekvens.

De radiovågor som utsänds från mobilstationen mottas av mobil- stationsantennen 2 och förgrenas i antennduplexfiltret 4. De mottagna radiovågorna sänds vidare genom en gren som är lik- artad den ovan beskrivna (dvs. via förgrenaren 329, elementet 310a med smalbandsselektivitet, elementet 310b med bredbands- selektivitet, den dubbla syntetiseraren 311, den gemensamma förstärkaren 312 och antennduplexfiltret 3) till basstation- antennen l från vilken de återutsänds.

Eftersom denna konventionella HF-signalförstärkare har den ovan nämnda uppbyggnaden inses att ett flertal radiovågor matas till de gemensamma förstärkarna 312 och 324. Detta medför de olägenheterna att även de radiovågor som bildas genom intermodulation utsänds med stor effekt och att i styr- kanalen ökar bitfelsfrekvensen för digitala signaler till följd av ömsesidig interferens mellan radiovågor som kommer direkt från basstationen (dvs. de direkta signalerna) och de radiovågor som återutstrålas från en HF-signalförstärkare.

Föreliggande uppfinning syftar till att undanröja dessa kända systems olägenheter.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en HF-signalförstärkare som medger stora utgångseffekter samtidigt som intermodulationen begränsas. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att förhindra ömsesidig interferens mellan de återutsända radiovågorna och de direkt inkommande radiovågorna.

Fig. 4 visar ett exempel där två betjäningsområden för ett existerande mobilt cell-telefonsystem och ett förstärkarsystem 507 442 är belägna bredvid varandra. Hänvisningssiffran 43 avser en basstation och hänvisningssiffran 44 en förstärkarstation.

Basstationen 43 har en sändarantenn 41. Förstärkarstationen 44 har en mobilstation-antenn 42 resp. en basstation-antenn 45.

Kurvan 46 visar intensiteten av den radiovåg som utsänds från sändarantennen 41 vid basstationen 43 och kurvan 47 visar intensiteten av den radiovåg som utsänds från förstärkarsta- tionens 44 mobilstation-antenn 42. Den riktning med vilken RF- signalen sänds från basstationens 43 sändarantenn 41 och som mottas av förstärkarstationens 44 basstation-antenn 45 markeras med pilen 48. Den streck-prickade linjen 49 anger en gränslinje vid vilken intensiterna av radiovågor som sänds från intilliggande antenner 41 och 42 är väsentligen lika StOrä .

Hur detta konventionella system fungerar beskrivs i det följande: Den mobila stationen är vanligen anordnad att avsöka styrkanaler eller fasta kanaler vilka är tillordnade den mobilda stationen när denna befinner sig i ett gränsområde i vilket de intilliggande betjäningsområdena partiellt överlap- par varandra. Den mobila stationen är även anordnad att välja den kanal som är starkast när den skall sända och motta meddelanden.

Om den mobila stationen exempelvis befinner sig i ett område som ligger mellan basstationen 43 och gränslinjen 49 har den mobila stationen tillträde till basstationen 43. När den mobila stationen däremot befinner sig i ett område som ligger mellan förstärkarstationen 44 och gränslinjen 49 har den mobila stationen tillträde till förstärkarstationen 44. Om den mobila stationen befinner sig i området runt gränslinjen 49 kommer interferens mellan de direkta signalerna från sändar- antennen 41 vid basstationen 43 och de återutstrålade signa- lerna från mobilstation-antennen 42 vid förstärkarstationen 44 att observeras till följd av tidsförskjutningen mellan mottag- ningen av de direkta signalerna och de återutstrålade signa- 507 442 lerna. Detta kan ge upphov till feldetektering vid digital datatransmission. Föreliggande uppfinning syftar till att undanröja dessa problem med de kända systemen.

Enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning anordnas en HF-signalförstärkare som har åtminstone en kanalenhet, vilken innefattar en ner-konverterare för konvertering av inkommande signaler till mellanfrekvenssignaler och en upp-konverterare för konvertering av mellanfrekvenssignalerna till utgångssig- naler. Upp- resp. nerkonverterarna är vardera försedda med varsin motstationsberoende signaloscillator. Den motstations- beroende signalosciallatorn som hör ihop med upp-konverteraren har till uppgift att åstadkomma frekvensmodulering med de utanför talfrekvensbandet liggande signalerna.

Enligt föreliggande uppfinning kan frekvenserna för de inkommande och utgående signalerna eller för de direkta och återutstrålade signalerna bringas att inbördes skilja sig åt med ett belopp som motsvarar ett flertal kanaler. Även om värdet på frekvensen för de inkommande signalerna ställs in så att det är lika med värdet på frekvensen för de utgående signalerna kan åtminstone frekvensen av den utgående signalen frekvensmoduleras med den utanför talfrekvensbandet liggande signalen. På så sätt är det möjligt att eliminera eller otyd- liggöra den ömsesidiga interferensen mellan de inkommande och utgående signalerna eller mellan de direkta och återutstrålade signalerna.

Såsom omnämnts ovan erbjuder föreliggande uppfinning följande fördelar: De motstationsberoende signaloscillatorerna tilldelas upp- och nerkonverterarna. Den motstationsberoende signaloscillatorn för uppkonverteraren är så anordnad att frekvensmodulering utförs med hjälp av de utanför talfrekvens- bandet liggande signalerna och därför är det möjligt att moderera eller eliminera den ömsesidiga interferensen mellan de inkommande och utgående signalerna eller mellan de direkt sov 442 8 och återutstrålade signalerna, varigenom HF-signalförstärkaren enligt föreliggande uppfinning kan återutstråla radiovågor av hög kvalitet.

I enlighet med en andra aspekt av föreliggande uppfinning anordnas HF-signalförstärkaren på sådant sätt att dels frekvensmodlering verkställs på de utgående signalerna från en sändarantenn genom utnyttjande av utanför talfrekvensbandet liggande signaler, dels kopplingsförluster eller dämpning mellan sändar- och mottagarantennerna mäts genom detektering av de utanför talfrekvensbandet liggande signalerna ur de från mottagarantennen utsända ingående signalerna, dels, om kopplingsförlusterna överskrider ett bestämt värde, HF-signal- förstärkarens förstärkning styrs konstant för att hållas inom ett område för kopplingsförlusterna.

Enligt föreliggande uppfinning frekvensmoduleras de utgående signalerna genom att utföra moduleringen direkt på den mot- stationsberoende signalgeneratorn som finns vid upp-konverte- raren med utnyttjande av de utanför talfrekvensbandet liggande signalerna medan detektering av de utanför talfrekvensbandet liggande signalerna ur de inkommande signalerna verkställs genom förstärkning och detektering av utsignalerna från ner- konverteraren.

Såsom beskrivits ovan erhålls följande effekt med uppfin- ningen: Utsignalerna frekvensmoduleras genom användande av utanför talfrekvensbandet liggande signaler och på detta sätt kan de utgående signalerna särskiljas från de ingående. På detta sätt är det möjligt att hindra förekomst av tjut, dvs. förhindra uppkomst av självsvängning i kretsen till följd av signaler som utstrålas från sändarantennen och mottas av mottagarantennen. Vidare är det möjligt att otydliggöra eller sprida den inbördes interferensen som beror på fördröjning mellan de inkommande och utgående vågorna. 9 507 442 I enlighet med en tredje aspekt av föreliggande uppfinning förses en HF-signalförstärkare med en riktantenn med hög förstärkning vars ändamål är att spara utgångseffekt när förstärkaren arbetar i “uppströmsriktningen" (dvs. i en riktning mot basstationen) samt med ett element som har smal- bands-selektivitet för varje kanal och en smalbandig effekt- förstärkare (vanligen en förstärkare i klass C) som är kopplad i serie med elementet med smalband-selektivitet i "nerströms- riktningen" (dvs. i en riktning mot en mobilstation). I elementet för styrkanalen är en ner-konverterare resp. en upp- konveterare vardera försedd med varsin motstationsberoende signaloscillator så att frekvenserna av de inkommande och utgående signalerna förskjuts med belopp som motsvarar flera kanaler.

Elementet som har smalbandsselektivitet och den smalbandiga effektförstärkaren enligt föreliggande uppfinning samverkar för att begränsa den intermodulation som uppstår till följd av radiointerferens mellan två eller flera vågor genom att selektivt förstärka radiovågorna för varje kanal. Dessutom är det möjligt att förhindra en ökning i bitfelsfrekvensen i de digitala signalerna, vilken bitfelsfrekvens kan tillskrivas den ömsesidiga interferensen mellan de direkta vågorna och de återutstrålade vågorna, genom att i styrkanalen frekvensför- skjuta de inkommande och utgående signalerna.

Såsom omnämnts ovan erbjuder uppfinningen även de följande effekterna: HF-signalförstärkaren enligt föreliggande uppfin- ning kan öka den återutstrålade effekten och det blir därigenom möjligt att förlägga förstärkaren i ett område som ligger långt från basstationen och på så sätt kan basstatio- nens betjäningsområde expanderas. De tjänster som det mobila celltelefonsystemet erbjuder erhålls med ett system som har betydligt billigare enheter än de som normalt förekommer i en ordinär basstation. Olika utföringsformer av uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan i anslutning till de so7i442 10 bifogade ritningarna, i vilka fig. 1 är ett blockschema som visar en konventionell HF- signalförstärkare, fig. 2 är ett blockschema som visar en annan konventionell HF- signalförstärkare, fig. 3 är ett blockschema som visar ännu en konventionell HF- signalförstärkare, fig. 4 visar schematiskt ett tidigare känt mobilt cell- telefonsystem, fig. 5 är ett blockschema som visar en HF-signalförstärkare i enlighet med föreliggande uppfinning, fig. 6 är ett blockschema som visar en utföringsform av en kanalenhet i enlighet med föreliggande uppfinning, fig. 7 är ett blockschema som visar ett exempel på en motstationsberoende signaloscillator i enlighet med förelig- gande uppfinning och blockschemat visar även yttre kretsar till denna signaloscillator, fig. 8 är ett blockschema som visar en annan HF-signalförstär- kare i enlighet med föreliggande uppfinning, fig. 9 är ett blockschema av ännu ett HF-signalförstärkar- system i enlighet med föreliggande uppfinning, fig.10 och ll är blockscheman som tillsammans visar ännu en utföringsform av föreliggande uppfinning, fig. 12 är ett blockschema som visar ännu en HF-signalförstär- kare i enlighet med föreliggande uppfinning, 11 507 442 fig. 13 är ett blockschema som visar ett element med smal- bandsselektivitet, fig. 14 är ett blockschema som visar ännu en utföringsform av en HF-signalförstärkare enligt föreliggande uppfinning och fig. 15 illustrerar ett “gränssystem" som lämpar sig för mobil radiokommunikation och som illustrerar en utföringsform av föreliggande uppfinning.

I ritningarna används samma hänvisningsbeteckningar för samma enheter.

Fig.5 visar en utföringsfornxav föreliggande uppfinning.De komponenter 1-5 som ingår i denna figur har samma funktioner som motsvarande komponenter i de tidigare beskrivna kända systemen. En kanalenhet 51 är kopplad i serie med den linjära effektförstärkaren 5 som ligger i nerströmsriktningen och en kanalenhet 52 är kopplad i serie med den effektförstärkare 6 som ligger i uppströmsriktningen. Varje kanalenhet har till funktion att selektivt förstärka den inkommande signalen med avseende på hela eller en del av ett till systemet anvisat frekvensband. Som framgår ur fig. 6 har kanalenheten 51 resp. 52 ett ingångsstift 612 och ett utgångsstift 622. HF-signaler vid ingångsstiftet 621 väljs av ett bandpassfilter 623 och förstärks av en förförstärkare 624. HF-signalerna konverteras till mellanfrekvenssignaler med hjälp av en nerkonverterare 625. Mellanfrekvenssignalerna väljs av ett bandpassfilter 626 som släpper igenom ett frekvensband vars bredd är tämligen snävt och detta genomsläppta snäva frekvensband förstärks i en mellanfrekvensförstärkare 627. De förstärkta signalerna konverteras tillbaka till högfrekvenssignaler i en upp-konver- terare 28 och förstärks i ett bandpassfilter 629 och en buffertförstärkare 630. Effektförstärkaren 5 eller 6 är ansluten till utgångsstiftet 622. 507 442 12 Motstationsberoende signaler som ställs in med en kanal- inställningsanordning 632 och som bringas att svänga med en motstationsberoende signaloscillator 631 matas till ner-kon- verteraren 625 medan motstationsbeoende signaler som ställs in av kanalinställningsanordningen 635 och sonx bringas att oscillera med en motstationsberoende signaloscillator 634 matas till upp-konverteraren 628. Vidare en finns en referens- signaloscillator 633 som alstrar referenssignaler för de mot- stationsbeorende signaloscillatorerna 631 och 634. En tonsignaloscillator 636 för signaler som ligger utanför tal- frekvensbandet är ansluten till den motstationsberoende signaloscillatorn 634.

De resp. motstationsberoende signaloscillatorerna för uppkon- verteraren 628 och nerkonverteraren 625 medger separat inställning av kanalen och frekvenserna kan styras av samma referenssignaloscillator 633. De är därför möjligt att göra frekvensen för ingångssignalen fullständigt lika med frekvensen för utsignalen och att noggrant skifta frekvensen bland ett flertal kanaler. Om kanalenheten är inställd på det mobila telefonssystemets styrkanal kan frekvensen skiftas med ett flertal kanaler och den ömsesidiga interferensen mellan ingångssignalerna och utgångssignalerna kan också elimineras.

Om frekvenserna för ingångs- och utgångssignalerna inte kan skiftas resp. kan skiftas med belopp svarande mot ett flertal kanaler såsom är fallet med talkanalen kan interferensbrus spridas genom att modulera eller skifta frekvenserna för utgångssignalerna i enlighet med de utanför talfrekvensbandet liggande tonsignalerna.

Pig. 7 visar en utföringsform av den motstationsberoende signaloscillatorn 634 för upp-konverteraren och de kretsar 635 och 636 som omger denna. De referenssignaler som kommer från ingångsstiftet 71 divideras i en fasfrekvensdelare 73 och matas till en fasjämförare (nedan benämnd faskomparator) 74. 13 567 442 De motstationsberoende signalerna som framställs i en spänningsstyrd oscillator (nedan förkotad VCO) 76 förstärks i en buffertförstärkare 79.De förstärkta motstationsberoende signalerna, som avgår vid ett utgångsstift 72 går till upp- konverteraren 628. En del av signalerna från VCO:n 76 går till en buffertförstärkare 791 och divideras med en variabel frekvensdelare 77 samt går till faskomparatorn 74. Den devisor som används vid frekvensdivisionerna i den variabla frekvens- delaren 77 ställs in med en kanalinställningsanordning 78.

Utsignalerna från faskomparatorn 74 går via en likströmsför- stärkare och tillika lågpassfilter 75 samt går till styrstif- tet på VCO:n 76 och styr därvid oscillatorfrekvensen. Tonsig- nalerna från tonsignaloscillatorn 636 matas till VCO:n 76 parallellt med signalerna från faskomparatorn 74 så att en tillräcklig moduleringsfaktor kan erhållas även med tonsigna- ler som har låga frekvenser.

Fig. 8 visar en annan HF-signalförstärkare enligt föreliggande uppfinning.De komponenter som har hänvisningssiffrorna 1-4 utför samma funktioner som motsvarande komponenter i de tidigare beskrivna kända systemen. De signaler som sänds från basstationen avgrenas först i duplexfiltret 3. Därefter sänds signalerna till en ett-till-två-avgreningsenhet 82 via ett avgreningsfilter 81 och avgrenas än en gång i enheten 82. De på så sätt avgrenade signalerna går till kanalenheter 83 resp. 84. Å andra sidan sänds signalerna från mobilstationen via duplexfiltret 4 och avgreningsfiltret 81 till ett-till-två- avgreningsenheten 82. Dessa signaler går till kanalenheterna 83 och 84 efter att ha passerat enheterna 82. Den ena av enheterna 83 och 84 används för att selektivt förstärka alla eller endast en del av de signaler som sänds från basstationen och den andra kanalenheten används för att selektivt förstärka alla eller en del av de signaler som sänds från mobilstationen. Utsignalerna från kanalerna 83 och 84 syntetiseras i en syntetiseringsenhet 85 och förstärks därefter i en gemensam effektförstärkare (linjär förstärkare) 507442 14 86. De förstärkta signalerna avgrenas i ett avgreningsfilter 87. De signaler som har utsänts från basstationen sänds via duplexfiltret 4 till den mobila stationsantennen 2 från vilken signalerna utstrålar i rymden. Signalerna från mobilstationen sänds med hjälp av duplexfiltret 3 till basstationantennen 1 från vilken signalerna utstrålas i rymden. Kanalenheterna 83 och 84 kan utföra de funktioner som visats i fig.6 och'7och effektförsträkaren kan användas både för uppströms- och nerströmsdrift. Detta gör att celltelefonsystemet får en ekonomisk konstruktion.

Ovanstående utföringsform har beskrivits innefatta två kanal- enheter av vilka den ena används för uppströmsdrift och den andra för nerströmsdrift. Fackmannen inser emellertid att kanalenheterna kan bestå av ett antal enheter av vilka en har smalbandsselektivitet och används som styrkanal och den andra har bredbandsselektivitet och används som talkanal. I stället för ett sådant antal kanalenheter kan utföringsformen förses med ett flertal smalbandiga kanalenheter.

I den ovan beskrivna utföringsformen anordnas kanalenheterna separat men exempelvis kan effektförstärkaren ha samma funk- tion som kanalenheterna och det blir då möjligt att avstå från separata kanalenheter i HF-signalförstärkaren.

I fig. 9 beskrivs en annan utföringsform av föreliggande uppfinning. I denna figur betecknar 29a och 29b motstations- beroende signalgeneratorer som finns anordnade för en ner-kon- verterare 24 och en upp-konverterare 26. Dessa motstations- beroende signalgeneratorer 29a och 29b drivs av en högstabil kristalloscillator 28. Signalerna från en generator 90 för alstring av signaler som ligger utanför talfrekvensbandet går till den motstationsberoende signalgeneratorn 29b som hör ihop med upp-konverteraren 26. Utsignalerna från ner-konverteraren 24 går till en detektor 91 för detektering av signaler som ligger utanför talfrekvensbandet och tillika en krets för 15 5Û7 442 reglering av förstärkningen och denna krets 91 utför förutom nämnda detektering en reglering av förstärkningen av en mellanfrekvensförstärkare 25.

I den i fig. 9 visade utföringsformen utförs frekvensmodule- ring eller amplitudmodulering eller SSB-modulering (enkelt sidband) av utgångssignalerna med signaler som kommer från generatorn 90 för alstring av signaler som ligger utanför talfrekvensbandet och syftet med detta är att skilja utsigna- lerna från insignalerna. Av denna anledning tillsätts signalerna från generatorn 90 till den motstationsberoende signalgeneratorn 29b samt frekvensmoduleras eller amplitud- moduleras. Dessa signaler kombineras därefter med signalerna från mellanfrekvensförstärkaren 25 och på så sätt erhålls utgångssignaler som har frekvensmodulerats med användande av de utanför talfrekvensbandet liggande signalerna.

Om de modulerade utgångssignalerna kopplas till mottagaranten- nen 1 efter att ha utstrålats från sändarantennen 2 kommer dessa utgångssignaler att adderas till eller kombineras med "de rätta ingångssignalerna“ som sänds från bas- eller mobil- stationerna. De resulterande signalerna konverteras till mellanfrekvenssignaler i ner-konverteraren 24. När den utan- för talfrekvensbandet liggande signalen detekteras i detektorn 9l kommer systemet att dra den slutsatsen att utgångssignaler- na har kombinerats med "de rätta ingångsignalerna“. Mellan- frekvensförstärkarens 25 förstärkning reduceras tills styrkan av den detekterade signalen sjunker till en på förhand bestämd nivå vilket således förhindrar att självsvängningsfenomen uppträder.

Närmare bestämt sker denna nerreglering tills endera av de följande ekvationerna (l) eller (2) uppfylls: I + G - L = I - 9 (dBm) ..... (1) eller e=L-9(de) (2) där G, I och L är den totala förstärkningen för HF-signalför- 507 442 16 stärkaren inklusive antennförstärkningen (uttryckt dB), kvoten mellan ingången för mottagning av den önskade vågen och mot- tagarantennen (uttryckt i dBm) resp. den kopplingsförlust som förekommer mellan antennerna (uttryckt dB). Detta inses ur det faktum att ej nödvändiga vågor kommer att begränsas när kvoten mellan styrkan av en önskad våg och den ej önskade vågen är 9 dB.

Denna utföringsform har beskrivits i samband med endast en enkelriktad HF-signalförstärkare. Likartade effekter kan emellertid ernås med en dubbelriktad HF-signalförstärkare av det slag som visas i fig.l0. I denna figur betecknas antenn- duplex-filtren med hänvisningssiffrorna 102 resp. 103.

Vidare kan kretsen för reglering av förstärkning kombineras med en automatisk förstärkningsreglering (AGC) för styrning av förstärkningen i beroende av styrkan av den mottagna ingångs- signalen. Förstärkningen kan regleras och vidare kan ett alarm avges i syfte att förhindra att självsvängningsfenomen uppträ- der.

Den modulering som utförs och som utnyttjar signaler liggande utanför talfrekvensbandet, kan utföras vid den motstations- beroende signalgeneratorn 29b för upp-konverteraren 26. Såsom framgår ur fig. ll kan dessutom moduleringen utföras genom att utnyttja en mellanfrekvensförstärkare 25. Amplitudmodulering kan även utföras genom användning av effektförstärkaren 27. Ännu en utföringsform av uppfinningen kommer att beskrivas i samband med fig. 12.1 denna figur anges basstationantennen med hänvisningssiffran 121. Basstationantennen har hög rikt- verkan och kan vara t.ex. en parabolantenn eller dylikt. En mobilsta-tionantenn anges med hänvisningssiffran 122 och denna antenn saknar riktverkan eller har låg förstärkning. Duplex- eller förgreningsfilter markeras med hänvisningssiffran 123 och 124 och hänvisningssiffran 125 avser en n-til1-ett- 17 507 442 avgreningsanordning (varvid "n" är ett heltal som är större än ett), hänvisningssiffrorna 126a-126n avser element som har smalbandsselektivitet, hänvisningssiffrorna l27a-l27n avser effektförstärkare med smalbandsegenskaper, hänvisningssiffran 128 avser en n-till-ett-syntetiserare, hänvisningssiffran 129 avser en ett-till-två-avgreningsanordning, hänvisningssiffran 1210a och 1210b avser element som har smalbandsselektivitet resp. bredbandsselektivitet, hänvisningssiffran 1211 avser en två-till-två-syntetisator och hänvisningssiffran 1212 avser en gemensam förstärkare.

Radiovågorna mottas av basstationantennen 121 och den inkommande signalen går via duplexfiltret 123 till n-till-ett- avgreningsenheten 125. Åtminstone ett element 126a som har smalbandsselektivitet (vilket svarar mot selektiviteten för en styrkanal) och en effektförstärkare l27a är kopplade i serie med elementet 126a och samverkar för att förstärka radiovågorna i styrkanalen till en normal utsignal. n-till- ett-syntetiseraren 128 syntetiserar de på så sätt förstärkta radiovågorna med utsignalerna från elementen l26b t.oJn. 126n för andra meddelandekanaler och med utsignalerna från effekt- förstärkarna 127b t.oJn. 127n. Via duplexfiltret 124 och mobilstationantennen 122 utstrålas raidovågorna i rymden.

De radiovågor som mottas av mobilstationantennen 122 förstärks och går en väg liknande den som visas i fig. 3. Basstation- antennen 121 har hög förstärkning och de utstrålade signalerna har hög effekt även om den gemensamma förstärkaren 1212 har liten effekt.

Fig. 13 visar ett blockschema över ett element med smalbands- selektivitet vilket element utnyttjas i styrkanalen enligt föreliggande uppfinning. Elementet innefattar ett filter och tillika förförstärkare 1331, en ner-konveterare 1332, ett mellanfrekvensfilter 1333, en mellanfrekvensförstärkare 1334, en upp-konverterare 1335, ett filter och tillika förförstärka- 507 0442 18 re 1336, motstationsberoende signalgeneratorer 1337 och 1338, en högstabil kristalloscillator 1339, samt kanalinställnings- anordningar 1340 och 1341. Ingångssignaler till detta element med smalbandsselektivitet förstärks selektivt i fi1tret-för- förstärkaren 1331 och omvandlas till signaler med en mellan- frekvens på exempelvis 45 MHz i ner-konverteraren 1332.

Utgångssignalerna från ner-konverteraren 1332 väljs av mellan- frekvensfiltret 1333 och förstärkts av mellanfrekvensförstär- karen 1334. Utgångssignalerna förstärks selektivt av filtret/ förförstärkaren 1336 efter att ha konveterats av upp-konverte- raren 1335.Kanalinställningsanordningarna 1340 och 1341 är separat inställbara för inställning av kanalen. Antag att ner- konverteraren 1332 exempelvis är inställd på kanal 100 och att upp-konverteraren 1335 är inställd på kanal 102 då kommer den motstationsberoende signalgeneratorn 1337 att avge motsta- tionsberoende signaler svarande mot kanalen 100 och dessa radiovågor på kanal 100 omvandlas till mellanfrekvenssignaler.

Därefter förstärks radiovågorna selektivt och går till upp- konverteraren 1335 i vilket den motstationsberoende signal- generatorn 1338 avger motstationsberoende signaler svarande mot kanalen 102. Därför kommer mellanfrekvenssignalerna att omvandlas till radiovågor svarande mot kanalen 102. Den hög- stabila kristalloscillatorn 1339 tillhandahåller en referens- frekvens som är gemensam för de motstationsberoende signal- generatorerna 1337 och 1338 så att frekvensskillander mellan ut- och ingångssignalerna till elementet exakt blir lika stor som frekvensskillnaden mellan en kanal och den kanal som ligger två kanaler från denna.

Resultatet blir att utgångssignalerna återutstrålas på en frekvens som skiljer sig från ingångssignalens frekvens.

Därför kommer den ömsesidiga interferensen mellan ingångs- och utgångssignalerna att undanröjas och betingelser med god dataöverföring uppstår. I det fall att ingångs- och utgångs- signalerna har samma frekvens uppstår interferens mellan ingångs- och utgångssignalerna till följd av en fördröjning 507 442 19 som uppstår i ett element och i ett annat, vilken fördröjning orsakas av en skillnad i de olika våglängderna den direkta vågen och den återutstrålade vågen tillryggalägger. Särskilt ofördelaktiga effekter uppstår då vid sändning av digitala signaler. Dessa ofördelaktiga effekter kan elimineras genom användning av den ovan nämnda "kanalskiftningenfi I denna utföringsform är konstruktionen sådan att de element som har selektivitet finns anordnade för varje kanal men enbart i uppströmsriktningen. Som framgår ur fig. 14 kan de element som har selektivitet anordnas för varje kanal både i uppströms- och nerströmsriktningarna.

Den ovanstående beskrivningen har begränsats till särskilda utföringsformer av uppfinningen. Uppfinningen kan emellertid modifieras och varieras inom ramen för de bifogade patentkra- Û

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 507 442 .20 NYA PATENTKRAV

1. l. Högfrekvenssignalförstärkare för mottagning, förstärkning och återutsändning av en högfrekvenssignal på samma frekvens som den mottagna signalens frekvens, innefattande: motagarantennorgan (1) för mottagning av en en inkommande högfrekvenssignal; sändarantennorgan (2) för utsändning av en utgående högfrekvenssignal; en ner-konverterare (24) som är ansluten till nämnda (1) inkommande signalen till en mellanfrekvenssignal; (26) och till nämnda sändarantennorgan mottagarantennorgan för konvertering av den mottagna en upp-konverterare som är ansluten till nämnda (24) för konvertering av mellanfrekvenssignalen till den ner-konverterare (2) utgående högfrekvenssignalen som skall sändas ut från (2): aVI nämnda sändarantennorgan )<ä nrie teac kria d (29a) för en första motstationsberoende signalgenerator (24) alstring av en första motstationsberoende signal som (24): en andra motstationsberoende signalgenerator (26) alstring av en andra motstationsberoende signal som skall (26): för alstring av en signal som som är ansluten till nämnda ner-konverterare skall inmatas till nämnda ner-konverterare (29b) som är ansluten till nämnda upp-konverterare för inmatas till nämnda upp-konverterare (90) ligger utanför talfrekvensbandet för frekvens- eller en generator amplitudmodulering av nämnda utgående högfrekvenssignal därmed före utsändning av denna från nämnda sändarantenn- (2): en signaldetektor organ och (91) signalen som ligger utanför talfrekvensbändet från den för detektering av nivån pa mottagna inkommande signalen och för styrning av en förstärkning hos nämnda förstärkare som svar på den detekterade nivån för att minska förstärkningen till dess 10 15 20 25 30 35 21 507 442 att den detekterade nivån är lägre än en förutbestämd nivå.

2. Högfrekvenssignalförstärkare enligt krav 1, (90) alstring av en signal som ligger utanför talfrekvens- k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda generator för bandet är ansluten till nämnda andra motstationsberoende (29b) ende signalen frekvens- eller amplitudmoduleras med signalgenerator så att den andra motstationsbero- signalen som ligger uganför talfrekvensbandet för att åstadkomma moduleringen av den utgående högfrekvens- signalen.

3. Högfrekvenssignalförstärkare enligt krav 1 eller (25) vilken är ansluten mellan nämnda 2, kännetecknad av en förstärkare med styrbar förstärkning, ner-konverterare (24) och nämnda upp-konverterare (26) för förstärkning av mellanfrekvenssignalen från nämnda ner-konverterare (24), vilken förstärkares (25) förstärk- ning styrs av nämnda detektor (91) av signaler som ligger utanför talfrekvensbandet.

4. Högfrekvenssignalförstärkare enligt krav l, (25) vilken är ansluten mellan nämnda ner- (24) (26), vilken förstärkares förstärkning styrs av nämnda detektor (91) bandet, varvid nämnda andra motstationsberoende signal- (29b) amplitudmodulering av mellanfrekvenssignalen. k ä n n e t e c k n a d a v en förstärkare med styrbar förstärkning, konverterare och nämnda upp-konverterare (25) av signaler som ligger utanför talfrekvens- generator är ansluten till nämnda förstärkare för

5. Högfrekvenssignalförstärkare enligt något föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda förstärkare är utformad som en dubbelriktad förstärkare genom att inkludera två uppsättningar av nämnda ner- och (24, 26), första och andra motstations- beroende signalgenerator (29a, 29b) (90) och detektor (91) av signaler som ligger utanför talfrek- två antenner (1, 2) upp-konverterare och generator vensbandet, som var och en gemensamt används som nämnda sändande och mottagande organ och tvä 507 442 alá duplexrar (102, 103) som respektive är anslutna mellan nämnda antenner och nämnda uppsättningar.