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Schaltungsanordnung zur Frequenznachstellung in Diversity-Empfangsanlagen
Eine Frequenznachstellung wird beispielsweise notwendig bei Empfangsanlagen, die
drahtlos übertragene Nachrichten, welche in Form zweier Seitenbänder und edier Trägerfrequenz
übertragen werden, mit einem Einseitenbandempfänger in die niederfrequente Lage
umsetzen. Die von einem drahtlosen Empfänger aufgenommene Nachricht wird gegebenenfalls
nach Umsetzung in einen zwischenfrequenten Bereich dem Einseitenbandempfänger zugeführt.
In einer oder mehreren Modulationsstuf:en wird sie dort in einen niedriger frequenten
Bereich umgesetzt. Die mit umgesetzte Trägerfrequenz (Steuerfrequenz) wird dann
über ein schmales Steuerfrequenzfilter ausgesiebt und als Mitziehspannung für den
Trägerfrequenzoszillator oder unmittelbar als Trägerfrequenz für die folgende Modulationästufe
benutzt, in welcher eines der Seitenbänder in den Niederfrequenzbereich umgesetzt
wird.
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Zur Trennung der Steuerfrequenz von den Seitenbändern isst ein sehr
schmales Filter erforderlich. Um immer sicher zugehen, daß die Steuerfrequenz mit
der Lochfrequenz des Filters übereinstimmt, ist eine Frequenznachstellung des Trägerfrequenzoszillators
einer dem Steu@erfrequenzfilter vorangehenden Modulationsstufe notwendig. Die Frequenznachstellung
rnuß kleine rasche Frequenzänderungen und langsame größere Frequenzänderungen ausregeln
können.
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Die Frequenznachstellung wird so. ausgebildet, d!aß die Abweichung
der Steuerfrequenz von der Sollfrequenz, z. B. der Mittenfrequenz des Steuerfrequenzfilters,
als Maß für die Frequenznachstellung des Trägerfrequenzosz.illatorseiner dem
Steuerfrequenzfilter
vorangehenden Modulati:onsstufe verwendet ist. Das sann z. B. @dadureh erfolgen,
daß die Steuerfrequenzspannung am Eingang und am Ausgang dies Steuerfrequenzfilters
oder die den Oszillator mitziehende Steuerfneqüenzspannwn@g und die Osz.illatdrspannung
in einer Phasenbrücke od. dgl. miteinander verglichen werden und .die so erhaltene,
dem Phasenunterschied proportionale Spannung zur Steuerung der Frequenznachstellung
benutzt wird.
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Bei einem Doppel- oder Mehrfach-Diversity-Empfänger, id.h. bei einem
Empfänger, der mit mehreren getrennten Antennen und getrennten Empfangssystemen
ausgerüstet ist, ist ,bei noch wesentlioh schlechteren Empfangsbedingungen als bei
-einem Einfachempfänger ein befriedigender Betrieb möglich. Es wäre daher erwünscht,
beim Divers:ity-Empfang eine weitgehende Erhöhung der Emequenzstabilität zu erreichen.
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Die durch Dvversity-Empfang erzielbare Verbesserung rührt daher, daß
bei Schwund nidht .alle Empfangssysteme zugleich betroffen werden, so da,ß wenigstens
ein gutes die Übermittlung der Nachricht .übernimmt. Die Erfindung gibt nun die
Möglichkeit, die Frequenzstab.ilität dadurcih zu erhöhen; d aß das jeweils gute
Empfangssystem auch die Frequenznachstellung der anderen Systeme steuert.
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,Gemäß der Erfindung wird in jedem Ernpf.angszweig eine.der Phasen-
bzw. Frequenzähweichung der Steuerfrequenz proportionale Regelspannung gebildet
und die so gewonnenen Regelspannungen, parallel oder in Reihe geschaltet, gemeinsam
zur Steuerung der synchron laufenden Trägerfrequenzoszillatoren bzw. eines gemeinsamen
Trägerfrequenzoszillators der entsprechenden Modulationsstufe in den einzelnen Empfangszweigen
benutzt. Weiterhin laufen auch .die Oszillatoren der übrigen den Steuerfiltern vorangehenden
Modulationsstufen .in .den -einzelnen Empfangszweigen synchron @bzw. sind für einander
entsprechende Mod'ulationsstufen in den einzelnen Empfangszweigen gemeinsame Oszillatoren
vorzusehen. Lediglich dite auf die Steuerirequenzfrlter folgenden mitgezogenen Oszillatoren
sind für jeden Empfangszweig getrennt vorgesehen. Durch die Anwendung gemeinsamer
Oszillatoren bleibt die Phasenbeziehung von der Antenne bis zur Niederfrequent erhalten.
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Tür den Empfang frequenzumgetasteter Tele grap.hiesender wurde bereits
vorgeschlagen, zur Frequenznachstellung sowohl die dem Zeichen- als auch die dem
Trennstrom entsprechenden Frequenten zu benützen. Insbesondere stillen nach diesem
Vorschlag :die Zeichen- und Trennstrom .entsprechenden Frequenzen in , einer Hilfsmodulatoranordnung
in den gleichen Frequenzbereich umgesetzt und: über ein gemeinsames schmales Steuerfrequenzfilter
geführt werden. Auf diese Weise erhält man die Trägerfrequenz bzw. die Mitziehspannung
für den Oszillator der letzten oder einer der letzten Umsetzerstufen und über eine
P#häsenbrüake öd. dgl. eine Nachstellspannung für den Trägerfrequenzoszillator
einer dem SteueT-frequenzfilter vo@range@henden Madulationss@tufe und hat eine ständige
Frequenznachstellung. Bei. Diversity-Empfang frequenzumgetasteter Telegraphiesender
kann in der gleichen Weise vorgegangen werden, d. h., in den einzelner, Empfangszweigen
kann zur Bildung der Regelspannung sowohl der Zeichen- :als auch der Trennstrom
.benutzt werden.
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Die Erfirndüng sieht bei Diversity-Empfangsan hagen für den Empfang
freqnenzumgetasteter Telegraphiesender weiter vor, wenigstens in einem Empfangszweig
die dem Trennstrom entsprechende Frequenz und wenigstens in einem weiteren Empfangszweig
die dem Zeichenstrom entsprechende Frequenz zur Bildung von Regelspannungen heranzuziehen.
Diese Frequenzen sind dann. in den gleichen Frequenzbereich umzusetzen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist für den Fäll -des Empfangs
frequenzumgetasteter Telegraphiesender;in der Figur schematisch dargestellt. Die
bezüglich der mitgezogenen Oszillatoren gemachten Ausführungen gelten jedoch allgemein.
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Es sei angenommen, daß es sieh umeinenDoppel-D.iversity-Empfänger
mit den beiden Empfangszweigen I und Il handelt. Die empfangenen Nach,-richten werden
in -dien Modulatoren .41r und M2 bzw. Ml und M2 in den Zwischenfrequenzbereich umgesetzt.
Beispielsweise sollen im Zwischenfrequenzbereich die Frequenzen von 16,6 auf 17,45
kHz umspringen. über das Einseitenbandfilter EBF bzw. EBF' wird ein Seitenband dem
Modulator M3 bzw. M3' zugeführt, dem ;beispielsweise die Trägerfrequenz 15 kHz zugeordnet
ist. Man erhält :dann im Ausgang von 1,6 auf a,q.5 kHz umspringende Frequenzen.
Die Oszillatoren G1 und G2 der ersten beiden Modulationsstufen sind für beideEmpfangszw:cige
@gemeinsarn; die mitgezogenen Generatoren G3 und G3 sind :hingegen für beide Empfangszweige
.getrennt. Im Empfangszweig I wird die Zwischenfrequenz 16,6 im Stenerfrequen.zmodulator
M4 mit der Frequenz 1,6 kHz (Oszillator G4) moduliert und über das Steuerfr.equenzfilter
StF dem Os:viliator G3 eine Mietziehspannung,der Frequenz 15 kHz zugeführt. Im Empfangszweig
I1 hingegen wird die .andere Frequenz, d. h. die Frequenz 17,45 kHz, zur Bildung
der Regel- und Mitziehspannung benutzt. Sie wird im Steuerfrequenzmodulator M4 mit
2,45 kHz (Oszillator G4) moduliert und die als ModUlationsprodukt auftretenden 15
kHz über das Steuerfrequenzfilber StF' dem Oszillator G3 zugeführt.
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Die Mitziehspännung und die Ausgangsspannung des Os.zillators G3 werden
.in der Phasenbrücke Ph miteinander verglichen und so eine Regelspannung gewonnen.
In ,gleicher Weise wird in der Phasenbrücke Ph' aus der Mitziehspannung und der
Ausgangsspannung des Oszillätors Gs eine Regelspannung gewonnen. Die beiden Regelspannungen
sind parallel geschaltet und werden zur Frequen.znachstellung des Oszillators G1
benutzt.
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Bei dem behandelten Beispiel wird beidem einen Empfänger der Trenn-
und bei dein anderen der Zeichenstrom zur Frequenznachstellung benutzt.
Damit
die Oszillatoren G3 und G3 auch in. den anderen Zeiten mit gleicher und richtiger
Frequenz schwingen, ist der Ausgang jedes Oszillators mit dem Eingang des anderen
über je eine Dämpfung b bzw. b' verbunden. Bei mehreren Empfangszweigen ist dabei
so vorzugehen, daß jeder Oszil'lator in den Zeiten, in denen er übe-r sein Steuerfrequenzfilter
keine Mitziehspannung erhält, von irgendeinem der anderen Oszill.atoren über eine
Dämpfung eine Ersatzmitziehspannung bekommt. Die Dämpfung wird so eingestellt, daß
die über sie übertragene Spannung kleiner ist .als diie eigentliche Mitziehspannun
g des Oszillaturs. Dadurch ist die Wirkung des fremden Oszillato:rs kleiner als
die ,eines Nutzsenders, so d aß -die Frequenznac'hstellung eindeutig bleibt. Die
Amplitude der den Oszillator G3 bzw. Gg über die Steuerfrequenzfilter StF bzw. SV'
zugeführten Mitziehspannungen wird durch Begrienzer B .bzw. B' auf
konstante Amplitude geregelt, so daß das Verhältnis ,der beiden Spannungen unabhängig
von der Stärke des fernen Senders ist.
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Neben der Frequenznachstellung an sich ist der Vorteil der Anordnung
gemäß der Erfindung in der absoluten FrequenzgenauIgkeit, j a sogar Korrektur eines
etwa falschen Senderfrequenzh ubs zu seihen. Damit ist die Möglichkeit geschaffen,
auch bei Kurzwellen mit dem bei Mittel- und Langwellen üblichen kleineren Frequenz'hub
zu arbeiten. Da die Frequenz.genauigke:it bisher bei Kurzwellen ± 5o Hz betrug,
rußte der Frequenzhub beispielsweise zu 85o Hz gewählt werden. Bei kleinerem Frequenzhub
ruß die Genauigkeit größer sein. Dafür können dann die Filter schmaler sein, wodurch
sich der Geräuschabstand, verbessert.