DE1028626B - Circuit arrangement for generating a large number of adjustable frequencies with quartz precision - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine quarzsparende Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Vielzahl von quarzgenauen, einstellbaren Frequenzen.The invention relates to a quartz-saving circuit arrangement for generating a large number of quartz-precise, adjustable frequencies.

Die für derartige Zwecke bekannten Verfahren arbeiten mit einer Vielzahl wahlweise anschaltbarer Schwingkristalle nach dem Prinzip der Vervielfachung und der Frequenzumsetzung. Bei zahlreichen Hochfrequenzübertragungsanlagen, beispielsweise für Navigationszwecke oder für sonstige kommerzielle Dienste, müssen wahlweise einige hundert quarzgesteuerte Frequenzen zur Verfügung stehen. Es wäre nun außerordentlich unwirtschaftlich, wenn man hierzu für jede Frequenz einen besonderen Generatorquarz vorsehen würde, obwohl dies der sicherste Weg für eine störungsfreie Erzeugung dieser Frequenzen wäre. !5The methods known for such purposes work with a large number of oscillating crystals that can be optionally connected according to the principle of multiplication and frequency conversion. In numerous high-frequency transmission systems, for example for navigation purposes or for other commercial services a few hundred quartz-controlled frequencies are optionally available. It would now be extremely uneconomical if one were to provide a special generator crystal for each frequency, although this is the would be the safest way for an interference-free generation of these frequencies. ! 5

Es sind nun zahlreiche sogenannte Sparschaltungen oder Kombinationsschaltungen mit Schwingquarzen bekannt, die zur Vielkanalabstimmung von Funkanlagen entwickelt wurden und auf einer Mischung von zwei oder mehreren Frequenzen beruhen. So ist es beispielsweise bekannt, eine quarzgesteuerte Oszillatorfrequenz mit einer kontinuierlich abstimmbaren, wesentlich tiefer liegenden Oszillatorfrequenz zu mischen und ein Seitenband auszusieben, um eine praktisch quarzgenaue, in kleinen Grenzen abstimmbare Frequenz zu gewinnen. Bei einem solchen Mischvorgang treten aber bekanntlich zwangläufig unerwünschte Frequenzen als Mischprodukte auf, wobei man unterscheiden kann zwischen Frequenzen, die sich wieder ausfiltern lassen, und solchen, bei denen dies nicht möglich ist. Wenn man beispielsweise zwei Frequenzen miteinander mischt, um daraus eine dritte Frequenz zu erzeugen, wird man ausfilterbare Spannungen der beiden ursprünglichen Frequenzen auch am Ausgang der Mischstufe vor sich haben. Diese nicht gewünschten Frequenzen lassen sich leicht unterdrücken, vorausgesetzt, daß sich beide in genügendem Maße von der durch die betreffende Mischung zu erzeugenden Frequenz unterscheiden. Ist dagegen beispielsweise eine dieser ursprünglichen Frequenzen gleichzeitig eine Subharmonische der Ausgangsfrequenz, so läßt sich mit keinem Filteraufwand eine entsprechende Oberwelle dieser Frequenz beseitigen, wie sie zwanglänfig infolge der nichtlinearen Charakteristik des Mischvorganges auftreten wird.There are now numerous so-called economy circuits or combination circuits with quartz oscillators known, which were developed for the multi-channel tuning of radio systems and based on a mixture of two or based on several frequencies. For example, it is known to use a crystal-controlled oscillator frequency to mix a continuously tunable, much lower-lying oscillator frequency and a sideband sifting out in order to obtain a frequency that is practically crystal-precise and can be tuned within small limits. In such a mixing process, however, it is known that undesired frequencies inevitably occur as mixed products on, whereby a distinction can be made between frequencies that can be filtered out again and those at which this is not possible. For example, if you mix two frequencies together to create a third To generate frequency, one can filter out voltages of the two original frequencies also at the output the mixer stage in front of you. These unwanted frequencies can easily be suppressed, provided that both are sufficiently different from that produced by the mixture in question Differentiate frequency. If, on the other hand, one of these original frequencies is also a subharmonic, for example the output frequency, a corresponding harmonic can not be found with any filter effort Eliminate this frequency as it inevitably occurs due to the non-linear characteristics of the mixing process will.

Es hat sich gezeigt, daß es zur Erreichung geringer Amplitudenwerte der nicht ausfilterbaren Frequenzen vorteilhaft ist, den Unterschied der beiden zu mischenden Frequenzen so groß als möglich zu machen, damit die störenden Oberwellen von sehr hoher Ordnungszahl sein müssen. Für die an sich ausfilterbaren Störungsfrequenzen ist aber gerade das Gegenteil erwünscht, nämlich ein möglichst großer Frequenzabstand der nicht gewünschten Mischprodukte von der Nutzfrequenz. Unter diesem Gesichtspunkte stellen also die bisher bekannten Quarz-Schaltungsanordnung zur ErzeugungIt has been shown that it is necessary to achieve low amplitude values for the frequencies that cannot be filtered out it is advantageous to make the difference between the two frequencies to be mixed as large as possible so that the disturbing harmonics must be of a very high atomic number. For the interference frequencies that can be filtered out but just the opposite is desired, namely as large a frequency spacing as possible from the undesired ones Mixed products from the useful frequency. From this point of view, the quartz circuit arrangements known up to now represent for generation

einer Vielzahl von quarzgenauen,a variety of quartz-precise,

einstellbaren Frequenzenadjustable frequencies

Anmelder:Applicant:

International Standard Electric
Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)International Standard Electric
Corporation, New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42Representative: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, patent attorney,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. August 1955Claimed priority:
V. St. v. America August 18, 1955

Sven H. M. Dodington, Nutley, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenSven HM Dodington, Nutley, NJ (V. St. A.),
has been named as the inventor

steuerstufen, die mit Vervielfachung und Mischung arbeiten, in jedem Falle nur eine Kompromißlösung dar.Tax levels that work with multiplication and mixing are in any case only a compromise solution.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen besteht in der Notwendigkeit, eine große Zahl selektiver Filterkreise für die betreffenden Frequenzen vorzusehen, und zwar einmal, um eine ausreichende Unterdrückung unerwünschter Mischprodukte zu erhalten, und auf der andern Seite für die mit einer großen Zahl von Röhrenstufen zwangläufig benötigten Arbeitswiderstände in Form von Resonanzkreisen. Es muß nämlich dafür gesorgt werden, daß bei einer beliebigen Kombination der Quarz-, Vervielfacher- und Mischstufen auch die notwendigen Spannungs- bzw. Leistungswerte am Ausgang erreicht werden. Da für jede Röhrenstufe ein besonderer Abstimmkreis benötigt wird, erscheint es auch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus erstrebenswert, eine Sparoder Kombinationsschaltung mit Quarzen vorzusehen, bei der das Verhältnis der Mischfrequenzen an den Mischstufen besonders groß ist, so daß die Anzahl der notwendigen Filterkreise entsprechend herabgesetzt werden kann.Another disadvantage of the known devices is the need to select a large number Provide filter circuits for the relevant frequencies, once to ensure sufficient suppression to obtain undesirable mixed products, and on the other hand for those with a large number of tube stages inevitably required work resistances in the form of resonance circles. It has to be taken care of that with any combination of the quartz, multiplier and mixer stages also the necessary Voltage or power values can be achieved at the output. There is a special one for each tube stage Voting group is needed, it also appears to be desirable from an economic point of view, a Sparoder Combination circuit with crystals to be provided, in which the ratio of the mixing frequencies at the mixing stages is particularly large, so that the number of necessary filter circuits can be reduced accordingly can.

Um diese Schwierigkeiten bei der Erzeugung einer großen Anzahl von quarzgesteuerten Frequenzen zu beseitigen, richtet sich die vorliegende Erfindung auf ein besonderes Verfahren zur Frequenzaufbereitung von quarzgenauen Frequenzen aus einer im Vergleich zu bekannten Anordnungen wesentlich kleineren Anzahl von Quarzen, bei dem die bei der Mischung möglicherweise auftretenden Störfrequenzen leicht auszufiltern sind. Ins-To overcome these difficulties in generating a large number of crystal controlled frequencies, The present invention is directed to a special method for frequency processing of quartz-accurate frequencies from a significantly smaller number of compared to known arrangements Crystals in which the interference frequencies that may occur during mixing can easily be filtered out. Into the-

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besondere wird mit der Erfindung eine Frequenzaufberei- der aus dem festen Generator verwendeten Harmonischen tung vorgeschlagen, bei der solche Störprodukte, die sich dadurch verringern, daß man beispielsweise unter Vernicht durch Filter unterdrücken lassen, überhaupt nicht Wendung zweier Harmonischer bereits fünf verschiedene auftreten können. Dies wird durch eine getrennte Ver- Ausgangsfrequenzen erhält. Der selektive Vervielfacher vielfachung der am Mischvorgang beteiligten Generatoren 5 muß also auf verschiedene Harmonische der Frequenz erreicht. des festen Oszillators einstellbar sein, wenn man die vor-With the invention, a frequency conditioner from the harmonics used by the fixed generator becomes special Proposed device in the case of such interference products, which are reduced by, for example, under destruction can be suppressed by filters, not at all twisting of two harmonics already five different ones may occur. This is obtained through a separate output frequency. The selective multiplier Multiplication of the generators 5 involved in the mixing process must therefore be based on different harmonics of the frequency achieved. of the fixed oscillator can be adjusted if one

Gemäß der Erfindung wird eine quarzsparende Schal- handenen Quarze des umschaltbaren Oszillators noch tungsanordnung zur Erzeugung einer Vielzahl von quarz- weiter ausnützen bzw. deren Zahl noch weiter herabgenauen, einstellbaren Frequenzen, in der die Oberwelle setzen will. Insbesondere wird für die genannte Einrichhöherer Ordnung eines wahlweise umschaltbaren Quarz- io tung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, daß Oszillators über einen breitbandigen Vervielfacher einer mit der Drehung des Quarzschalters und mit der Ab-Mischstufe zugeführt wird und dort mit der Grund- Stimmung der Ausgangsfilter gleichzeitig die Einstellung frequenz oder deren Oberwelle niederer Ordnung eines des selektiven Vervielfachers für den festen Oszillator festen zweiten Quarzoszillators gemischt wird, in der mechanisch gekoppelt ist.According to the invention, a quartz-saving switchable oscillator is also used processing arrangement for the production of a large number of quartz further exploit or their number even further down, adjustable frequencies in which the harmonic wants to set. In particular, for the named Einrichhöherer Order of an optionally switchable quartz io device for carrying out the method proposed that Oscillator via a broadband multiplier one with the rotation of the quartz switch and with the down mixer and the setting there with the basic tuning of the output filter at the same time frequency or its lower harmonic of one of the selective multiplier for the fixed oscillator fixed second crystal oscillator is mixed in which is mechanically coupled.

Weise vorgeschlagen, daß sowohl die Grundfrequenz des 15 Ferner ist gemäß der Erfindung für diese Einrichtung ersten Oszillators als auch die Vervielfachungszahl der vorzusehen, daß eine mechanische Übersetzung angeordselektiven Trenn- bzw. Vervielfacherstufen zwischen dem net ist, die dafür sorgt, daß bei einmaligem Durchstimmen zweiten Oszillator und der Mischstufe und auch die Filter der Ausgangsfilter, also des Gesamtbereiches der Hoch- ; der Ausgangsstufen umschaltbar sind und daß die mecha- frequenzkanäle, der genannte Quarzschalter insgesamt nischen Antriebe dieser Umschaltungen so miteinander 20 ebenso viele Umdrehungen ausführt, wie der Anzahl der gekoppelt sind, daß sich durch die durch die Umschaltung verschiedenen mit einem einzigen der anschaltbaren bedingte selektive Auswahl der Ausgangsfilter zwischen Quarze hergestellten Kanalfrequenzen entspricht, und dem unteren und oberen Seitenband und der ungemisch- daß nach jeder ganzen Umdrehung gleichzeitig der selekten Harmonischen des ersten Oszillators eine lückenlose tive Vervielfacher des festen Oszillators auf eine andere Folge von abstandsgleichen einstellbaren Frequenzen 25 Harmonische eingestellt ist.Way proposed that both the fundamental frequency of the 15 Furthermore is according to the invention for this device first oscillator as well as the multiplication number of the provide that a mechanical translation angeordselektiven Separation or multiplier stages between the net is, which ensures that with one-time tuning second oscillator and the mixer and also the filters of the output filters, i.e. the entire range of the high; of the output stages are switchable and that the mecha frequency channels, said quartz switch as a whole Niche drives these switchings so with each other 20 executes as many revolutions as the number of are coupled, that by switching different with a single of the connectable conditional selective selection of the output filter corresponds to channel frequencies produced between crystals, and the lower and upper sideband and the unmixed one, that after every complete revolution, the selected one at the same time Harmonics of the first oscillator a gapless tive multiplier of the fixed oscillator to another Sequence of equally spaced adjustable frequencies 25 harmonics is set.

ohne jegliche Nebenwellen ergibt. Die Wirkungsweise des vorgeschlagenen Verfahrenswithout any secondary waves. How the proposed method works

Die Erfindung arbeitet also mit einer Vielzahl von wird auf Grund eines Ausführungsbeispieles an Hand der Quarzen, die wahlweise an einen quarzgesteuerten Oszilla- Zeichnung näher erläutert:The invention thus works with a large number of is based on an exemplary embodiment on the basis of Crystals, which can optionally be explained in more detail on a crystal-controlled oscillator drawing:

tor anzukoppeln sind. Die Ausgangsspannung dieses Fig. 1 stellt das Blockschaltbild eines Ausführungs-gate are to be coupled. The output voltage of this Fig. 1 represents the block diagram of an embodiment

Oszillators wird dann in einem breitbandigen Verviel- 30 beispieles zu dem gemäß der Erfindung vorgeschlagenen fächer auf einen für alle Quarzfrequenzen gleichbleibenden Verfahren dar;The oscillator is then used in a broadband reproduction example of the one proposed according to the invention fan on a method that remains the same for all quartz frequencies;

harmonischen Wert multipliziert und als Eingangsspan- Fig. 2 zeigt eine Tabelle, die die verschiedenen Möglich-harmonic value multiplied and as input span- Fig. 2 shows a table that shows the various possibilities

nung einer Mischstufe zugeleitet. Gleichzeitig ist die in keiten einer Frequenzverteilung für Systeme der vorgeeinem zweiten quarzgesteuerten Oszillator und in einer schlagenen Art angibt.tion fed to a mixer. At the same time, the frequency distribution for systems is the same second crystal controlled oscillator and indicating in a beating way.

selektiv arbeitenden Vervielfacherstufe erzeugte zweite 35 Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel einer solchen Mischfrequenz an den Mischer angeschaltet. Auch dazu Einrichtung zeigt einen drehbaren Quarzhalter- bzw. wird nur eine bestimmte Harmonische einer für alle -schalter 1, der eine Vielzahl von Sehwingkristallen trägt Kanäle gleichen Grundfrequenz genommen. Die Aus- und so angeordnet ist, daß jeweils einer von diesen Krigangsspannung dieser Mischstufe enthält also neben der stallen an einen quarzgesteuerten Oszillator 2 angeschal- ■ Frequenz des ersten Generators noch zwei aus einer Um- 40 tet ist. Bekanntlich tritt dann als Ausgangsfrequenz Setzung hervorgegangene Seitenfrequenzen. Jede dieser dieses Oszillators die mit der Resonanzfrequenz des wenigen, in weiten Abständen voneinander auftre- gerade angeschalteten Quarzes übereinstimmende Fretenden Frequenzen kann deshalb leicht ausgefiltert quenz auf. Die Ausgangsspannung des Oszillators 2 gewerden und nach einer entsprechenden Verstärkung langt über einen aus mehreren Stufen bestehenden breit- : unmittelbar eine der gewünschten Kanalfrequenzen dar- 45 bandigen Vervielfacher 3, dessen Bandbreite so ausstellen, reichend bemessen ist, daß damit die Betriebsfrequenzen Mit jedem an den ersten Oszillator angeschalteten aller durch den Quarzschalter einschaltbaren Quarze Quarz aus der Vielzahl von Quarzen kann man auf diese übertragen werden können. Die Ausgangsspannung des Weise eine Ausgangsspannung für mindestens drei Kanäle Vervielfachers 3 ist an eine Mischstufe 4 angelegt und erzeugen, deren Frequenzabstände der j eweils angelegten 50 dient als eine der beiden zu mischenden Frequenzen. Harmonischen des festen Oszillators entsprechen. In Ein zweiter Schwingkristall 5 arbeitet in Verbindung Weiterbildung der Erfindung wird eine besonders vorteil- mit einem festen Oszillator 6, an dessen Ausgang eine hafte Einrichtung für die Durchführung des vorgeschlage- selektive Vervielfacherstufe 7 angeschaltet ist, die die nen Verfahrens zur Erzeugung der Kanalfrequenzen an- Frequenz dieses Oszillators entweder direkt oder auf eine gegeben. Dazu wird vorgeschlagen, daß die wahlweise 55 bestimmte Oberwelle vervielfacht überträgt. Der Ausanschaltbaren Quarze des ersten Oszillators auf einem gang der Vervielfacherstufe 7 liefert die zweite Mischdrehbaren Quarzschalter angeordnet sind, dessen Drehung frequenz für die Mischstufe 4, die aus beiden Mischmit Hilfe einer mechanischen Übersetzung gleichzeitig frequenzen drei verschiedene im wesentlichen interessiemit der Abstimmung der auf die Mischstufe folgenden rende Frequenzen erzeugt, nämlich die hohe Harmonische Resonanzkreise gekoppelt ist. Es findet also die jeweilige 60 aus dem umschaltbaren Oszillator 2 und zwei durch Um-Quarzwahl automatisch mit der Durchstimmung dieser Setzung mit der Frequenz des Oszillators 6 erzeugte Einrichtung statt, wobei der drehbare Quarzschalter Seitenfrequenzen. AmÄusgang der Mischstufe4 ist ein FiI-wegen der genannten Erzeugung von drei verschiedenen ter 8 angekoppelt, welches eine der genannten Frequenzen Kanalfrequenzen an drei verschiedenen Stellungen der aussiebt und an einen Leistungsverstärker 9 ankoppelt, Abstimmung mit demselben Quarz den ersten Oszillator 65 an dessen Ausgang A die gewünschte Kanalfrequenz abzu steuern hat. genommen wird.selectively operating multiplier stage generated second 35 The embodiment shown in Fig. 1 of such a mixing frequency is connected to the mixer. Also for this device shows a rotatable quartz holder or only a certain harmonic of one for all switch 1, which carries a large number of vibrating crystals channels with the same fundamental frequency is taken. The training and is arranged so that each one of these is Krigangsspannung this mixing stage thus contains in addition to the stall to a crystal-controlled oscillator 2 connected I ■ frequency of the first generator, two tet from an environmental 40th As is well known, the side frequencies that emerged then occur as the initial frequency setting. Each of these oscillator frequencies, which correspond to the resonance frequency of the few quartz that occur at wide distances from one another, can therefore easily be filtered out. The output voltage of the oscillator 2 becomes and, after a corresponding amplification, reaches a broad-band multiplier 3 consisting of several stages, directly one of the desired channel frequencies, the bandwidth of which is dimensioned so that the operating frequencies with each of the first oscillator switched on all quartz crystals that can be switched on by the quartz switch. Quartz from the multitude of quartz crystals can be transferred to this. The output voltage of the way an output voltage for at least three channels multiplier 3 is applied to a mixer 4 and generate the frequency spacings of which the respectively applied 50 serves as one of the two frequencies to be mixed. Correspond to harmonics of the fixed oscillator. A second oscillating crystal 5 works in conjunction with a further development of the invention is a particularly advantageous one with a fixed oscillator 6, at the output of which an adhesive device for carrying out the proposed selective multiplier stage 7 is connected, which uses the method for generating the channel frequencies. Frequency of this oscillator either directly or given on a. For this purpose, it is proposed that the harmonic, which is optionally determined, transmits multiplied. The disconnectable crystals of the first oscillator on a gear of the multiplier stage 7 supplies the second mixing rotary crystal switch, whose rotation frequency for the mixer stage 4, the three different frequencies from the two mixers with the help of a mechanical translation are essentially of interest with the coordination of the one following the mixer stage generating frequencies, namely the high harmonic resonance circuit is coupled. So there is the respective 60 from the switchable oscillator 2 and two devices automatically generated by changing the quartz selection with the tuning of this setting with the frequency of the oscillator 6 instead, the rotatable quartz switch side frequencies. At the output of the mixer 4 a FiI-because of the mentioned generation of three different ter 8 is coupled, which filters out one of the frequencies mentioned channel frequencies at three different positions and couples it to a power amplifier 9, tuning with the same quartz the first oscillator 65 at its output A die has to control the desired channel frequency. is taken.

Ein weiteres Ziel der Erfindung stellt die Einengung der Wie durch eine gestrichelte Verbindung bei 10 ange-Another object of the invention is to narrow the As indicated by a dashed connection at 10-

für die breitbandigen Vervielfacherstufen dieser Viel- deutet ist, wird die Selektion der gewünschten Oberwelle kanaleinrichtung benötigten Bandbreite dar. Diese Band- des örtlichen Oszillators 6 durch den Vervielfacher 7 breite läßt sich insbesondere mit der Zunahme der Anzahl 70 gleichzeitig mit der Drehbewegung des Quarzschalters 1for the broadband multiplier stages this multiple is the selection of the desired harmonic Channel device required bandwidth. This band of the local oscillator 6 through the multiplier 7 width can be adjusted in particular with the increase in the number 70 at the same time as the rotary movement of the quartz switch 1

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gekoppelt. Dies ist dann notwendig, wenn verschiedene beispieles speziell in Zeile 1 wiedergibt. Man erkennt, daßcoupled. This is necessary when different examples are specifically reproduced in line 1. You can see that

Harmonische des Oszillators 6 zur Erzeugung von Kanal- für hundertsechsundzwanzig Kanäle 42 -j- 1 = 43 ver-Harmonics of oscillator 6 for generating channel- for one hundred and twenty-six channels 42 -j- 1 = 43 ver

frequenzen dienen sollen. Besonders wesentlich ist aber schiedene Quarze benötigt werden, daß die Bandbreitefrequencies should serve. What is particularly important is that different crystals are required that the bandwidth

auf jeden Fall, die Bewegung des Quarzschalters 1 mit des mchtselektiven Vervielfachers 42 MHz betragen muß der Abstimmung der Stufen 8 und 9 zu verkoppeln. Hier- 5 und daß bei einem Vervielfachungsverhältnis «₂ = 1 einIn any case, the movement of the quartz switch 1 with the highly selective multiplier must be 42 MHz to couple the tuning of stages 8 and 9. Here 5 and that with a multiplication ratio « ₂ = 1

zu ist eine mechanische Verbindung 13 und eine mecha- mechanisches Übersetzungsverhältnis 1 : 3 notwendig ist.to is a mechanical connection 13 and a mechanical transmission ratio 1: 3 is necessary.

nische Verbindung 11 vorgesehen, die, wie bei Ü darge- Dieses Verhältnis sowie die Vervielfachungszahl n₂ derNiche connection 11 is provided, which, as shown in Ü This ratio and the multiplication number n _{2 of} the

stellt ist, miteinander in einem bestimmten Übersetzungs- Frequenz f_% können für dieselbe Aufgabe verschiedeneis to each other in a certain translation frequency f _% can be different for the same task

verhältnis stehen, wobei diese Verbindungen 11 und 13 Werte haben. Wie aus der Tabelle gemäß Fig. 2 hervorim einfachsten Falle Drehachsen sind, die durch Zahn- io geht, kann man in Weiterbildung der Erfindung auchratio, these compounds have 11 and 13 values. As evident from the table according to FIG In the simplest case, axes of rotation that go through tooth io can also be used in a further development of the invention

räder miteinander mechanisch verkoppelt sind. andere Frequenzverteilungen vornehmen und dabei auchwheels are mechanically coupled to one another. make other frequency distributions and at the same time

Im folgenden wird die Wirkungsweise der erfindungs- die Frequenz des festen Oszillators 6 vervielfachen. DieIn the following, the mode of operation of the invention will multiply the frequency of the fixed oscillator 6. the

gemäßen Einrichtung nach Fig. 1 beschrieben. Es sei Vervielfachungszahl des breitbandigen Vervielfachers,according to the device of FIG. 1 described. Let it be the multiplication number of the broadband multiplier,

beispielsweise angenommen, daß im 1025-bis-1150-MHz- die mit W₁ in Fig. 1 eingezeichnet ist, bleibt dabei stets Band hundertsechsundzwanzig Kanäle mit einem Ab- 15 die gleiche und ist, wie schon erwähnt, unabhängig vonAssuming, for example, that in 1025 to 1150 MHz the _{one marked with W 1} in FIG. 1, the band one hundred and twenty-six channels always remains the same and, as already mentioned, is independent of

stand von je 1 MHz herstellbar sein sollen. Gemäß der der Frequenz f₁ des Quarzschalters 1 im vorliegendenstand of 1 MHz each should be able to be produced. According to the frequency f _{1 of} the quartz switch 1 in the present

Erfindung läßt sich dies bereits mit zweiundvierzig ver- Beispiel.Invention, this can already be done with forty-two examples.

schiedenen Quarzen auf dem drehbaren Quarzschalter 1 Durch die Vervielfachung der Frequenz f₂ des festen erreichen, die beispielsweise zwischen 39,5 und 41 MHz Oszillators 6 erhält man eine weitere Verringerung der arbeiten. Der Breitbandvervielf acher 3 besteht zu diesem 20 erforderlichen Anzahl von Quarzen oder, was ebenso be-Zweck aus drei hintereinandergeschalteten Verdreifacher- deutungsvoll ist, eine erhebliche Verringerung der Bandstufen und vervielfacht somit die für den Eingang der breite für den breiten Vervielfacher 3. Im Anschluß an Mischstufen bestimmten Frequenz um das 27fache auf das obengenannte Zahlenbeispiel kann beispielsweise die Werte 1067 bis 1108 MHz. Wenn nun der Quarz 5 des unter Verwendung von nur fünfundzwanzig statt zweifesten Oszillators 6 bei 42 MHz schwingt und der Ver- 25 undvierzig Quarzen für den umschaltbaren Oszillator und vielfacher 7 nur dessen Grundfrequenz überträgt, dann mit einer wahlweise auf die Grundwelle oder auf die zweite erhält man ohne störende Mischprodukte am Ausgang Harmonische des festen Oszillators abstimmbaren selekdes Mischers 4 aus den beiden Oszillatoren sämtliche tiven Vervielfachers 7 genau die gleiche Anzahl von Kahundertsechsundzwanzig Frequenzen von 1025 bis nälen hergestellt werden.Different quartz crystals on the rotating quartz switch 1 By multiplying the frequency f _{2 of} the fixed, for example between 39.5 and 41 MHz oscillator 6, a further reduction in work is obtained. The broadband multiplier 3 consists for this 20 required number of crystals or, which is also important from three triples connected in series, a considerable reduction in the band steps and thus multiplies the input of the wide for the wide multiplier 3. Following Mixing stages specific frequency by 27 times to the above numerical example can, for example, the values 1067 to 1108 MHz. If now the crystal 5 of the oscillator 6 oscillates at 42 MHz using only twenty-five instead of two-fixed oscillators and the forty-five quartz crystals for the switchable oscillator and multiple 7 only transmits its fundamental frequency, then it receives either one on the fundamental wave or on the second one without disturbing mixing products at the output harmonics of the fixed oscillator tunable selekdes mixer 4 from the two oscillators all tive multipliers 7 exactly the same number of twenty-six frequencies from 1025 to nälen can be produced.

1150 MHz, die sich ohne Schwierigkeiten durch die nach- 30 Geht man beispielsweise von einem 40-MHz-Quarz als geschaltete Filterstufe 8 aussieben lassen. Wenn beispiels- frequenzbestimmendem Element für die Frequenz f_x aus, weise am Oszillator 2 der 40-MHz-Quarz angeschaltet ist, die durch den Vervielfacher 3 auf den 27fachen Wert verso wird dessen Frequenz im breitbandigen Vervielfacher 3 vielfacht wird, und nimmt man an, daß sowohl die Grundauf das 27fache erhöht und mithin an den Mischer 4 als welle als auch die 2. Harmonische des festen Oszillators 6 Eingangsfrequenz von 1080 MHz gelangen. Ist gleich- 35 als Mischfrequenzen dienen und daß der Oszillator 6 zeitig der Ausgang des festen Oszillators 6 ohne Verviel- speziell mit der Frequenz 25 MHz gesteuert wird, so treten fachung an den Mischer angeschlossen, so kann dessen am Ausgang der Mischstufe 4 folgende Frequenzen auf: Ausgang im Bereich der Betriebsfrequenzen nur drei ver- r _ 1 qoq iy[H_z
schiedene Frequenzen erzeugen, und zwar die Frequenzen f„}_f_m m« mti, *«,. _m _i
1080 MHz sowie 1080 ± 42 MHz. Je nach der Einstellung 40 '^{x x} _{= 10}30 MHz für η = 21150 MHz, which can be filtered out without difficulty by the following 30 If one goes, for example, using a 40 MHz crystal as a switched filter stage 8. If, for example, the frequency-determining element for the frequency f _{x is shown} , the 40 MHz crystal is connected to the oscillator 2, which is increased to 27 times the value by the multiplier 3 on the reverse, the frequency of which is multiplied in the broadband multiplier 3, and it is assumed that both the basic increase by 27 times and therefore reach the mixer 4 as a wave as well as the 2nd harmonic of the fixed oscillator 6 input frequency of 1080 MHz. If the same - 35 serve as mixing frequencies and that the oscillator 6 is timed to control the output of the fixed oscillator 6 without duplication, especially with the frequency 25 MHz, then multiply connected to the mixer, so the following frequencies at the output of the mixer 4 can occur : Output in the range of the operating frequencies only three ver r _ 1 qoq iy [H _z
generate different frequencies, namely the frequencies f "} _ f _m m" mti, * ",. _m _i
1080 MHz and 1080 ± 42 MHz. Depending on the setting 40 ' ^xx _{= 10} 30 MHz for η = 2

des Ausgangsfilters 8 und des abstimmbaren Leistungs- , , r ² 1105 MHz für — 1of the output filter 8 and the tunable power,, r ² 1105 MHz for - 1

Verstärkers 9 erhält man auf diese Weise eine von drei ^{x 1 2 2} =1130 MHz für η = 2Amplifier 9 is obtained in this way one of three ^{x 1 2 2} = 1130 MHz for η = 2

verschiedenen quarzgesteuerten Frequenzen als Kanal- ²
frequenz. Auf diese Weise kann man also bei Verwendung der Auch die übrigen Quarze des drehbaren Quarzschalters 45 1. und 2. Harmonischen der Frequenz f₂, also wenn der sind entsprechend in der Lage, mit dem festen Oszillator 6 Vervielfacher 7 zugleich als einfache Trennstufe und dann je drei verschiedene Frequenzen zu erzeugen, so daß sich als Verdoppler benutzt wird, mit jedem einzelnen Quarz damit insgesamt 3 · 42 = 126 verschiedene und sich nicht insgesamt fünf verschiedene Kanalfrequenzen unter entüberlappende Frequenzkanäle mit Quarzgenauigkeit ein- sprechender Aussiebung herstellen. In diesem Fall wird stellen lassen. Da aber jeder Quarz des Oszillators 2 drei 5° zur eindeutigen Einstellung aller fünf Frequenzen eine verschiedenen Kanalfrequenzen als Ausgangsfrequenz Übersetzung notwendig, bei der der Quarzschalter 1 fünf dient, so ist ersichtlich, daß das der Mischstufe nachge- volle Umdrehungen ausführt, wenn die Einrichtung über schaltete Filter 8 und der Resonanzkreis des Leistungs- ihren Frequenzbereich abgestimmt wird. Gleichzeitig ist Verstärkers 9 in drei verschiedenen Stellungen der Ab- aber in diesem Fall notwendig, daß nach der ersten Umstimmung mit dem gleichen Quarz des Quarzschalters 55 drehung des Quarzschalters die Vervielfacherstufe 7 statt zusammen arbeiten müssen. Dies wird durch die Über- der Oberwelle des Oszillators 6 nun dessen Grundfrequenz setzung bei Ü erreicht. Die in vorliegendem Falle benötigte überträgt. Die Einrichtung arbeitet dabei in der Weise, Übersetzung entspricht dem Verhältnis 1: 3 und sorgt daß der Vervielfacher 7 zunächst als Verdoppler sämtdafür, daß sich beim Durchstimmen der Anordnung der liehe Kanalfrequenzen der Form f_x — 2 f₂ und danach, Quarzschalter dreimal vollständig durchdreht, während 60 _als Trennstufe arbeitend, die Frequenzen f_x — f ₂ herdas Filter 8 und der Verstärker 9 gleichmäßig den Bereich stellt. Bei der dritten Umdrehung des Quarzschalters der Betriebsfrequenzen überstreichen. Bei Verwendung werden dann die Frequenzen unmittelbar aus der Ausvon Drehkondensatoren, deren Variationsbereich be- gangsschaltung ausgesiebt, während bei der vierten und kanntlich nur 180° umfaßt, würde in vorliegendem Falle fünften durchgehenden Anschaltung aller Quarze an den das doppelte Übersetzungsverhältnis, nämlich 1: 6 not- 65 Generator 2 in ganz entsprechender Weise erst die Kanalwendig sein, für den Fall, daß sämtliche Quarze dreimal frequenzen f_x -f /"₂ und schließlich die Frequenzen f_x+2f_z angeschaltet werden müßten. der Reihe nach ausgesiebt und am Ausgang A der Ein-In Fig. 2 ist eine Tabelle dargestellt, die das geschil- richtung abgenommen werden. Dieses System der Frederte System der Frequenzerzeugung von hundertsechs- quenzerzeugung ist in der zweiten Zeile der in Fig. 2 darundzwanzig verschiedenen Kanälen dieses Ausführungs- 7<> gestellten Tabelle eingetragen.different crystal controlled frequencies as channel ²
frequency. In this way you can also use the other crystals of the rotatable crystal switch 45 1st and 2nd harmonics of the frequency f ₂ , so if the are accordingly able, with the fixed oscillator 6 multiplier 7 at the same time as a simple isolating stage and then to generate three different frequencies each, so that it is used as a doubler, with each individual quartz thus a total of 3 · 42 = 126 different and not a total of five different channel frequencies are produced under non-overlapping frequency channels with clearing with quartz accuracy. In this case we will ask for it. But since each crystal of the oscillator 2 three 5 ° for the clear setting of all five frequencies a different channel frequencies is necessary as the output frequency translation, in which the crystal switch 1 serves five, so it can be seen that the mixer performs full revolutions when the device is over switched filter 8 and the resonance circuit of the power is tuned to their frequency range. At the same time amplifier 9 is in three different positions of the off- but in this case necessary that after the first retuning with the same quartz of the quartz switch 55 rotation of the quartz switch, the multiplier stage 7 must work instead of together. This is achieved through the over- the harmonic of the oscillator 6 now its base frequency setting at Ü . The transfers required in the present case. The device works in such a way that translation corresponds to the ratio 1: 3 and ensures that the multiplier 7 initially as a doubler all ensures that when tuning the arrangement of the borrowed channel frequencies of the form f _x - 2 f ₂ and then, the quartz switch turns completely three times While 60 working as _a separation stage, the frequencies f _x - f ₂ herd the filter 8 and the amplifier 9 evenly adjusts the range. With the third turn of the quartz switch, sweep over the operating frequencies. When used, the frequencies are then directly from the output of variable capacitors, whose range of variation is screened out, while the fourth and known only includes 180 °, in the present case the fifth continuous connection of all crystals to the double ratio, namely 1: 6 would be necessary - 65 generator 2 may be only the channel Wendig across a corresponding manner, for the case that all the crystals frequencies three times f _x -f / _"2, and finally, the frequencies f _x + would have to be turned on _for 2f sequentially screened and at the output of A. A table which can be taken from the direction of the description is shown in Fig. 2. This system of the Frederte system of frequency generation of one hundred and sixth sequence generation is in the second line of the twenty different channels of this embodiment in Fig. 2 provided table.

"Wie Fig. 2 zeigt, ist es ohne weiteres verständlich, daß man auch andere Frequenzverteilungen vornehmen kann, bei denen nicht nur die Zahl der Quarze m für den Oszillator 2, sondern auch die notwendige Bandbreite für den gemeinsamen Vervielfacher 3 mit wachsender Anzahl der verschiedenen verwendeten Harmonischen 1 bis k des festen Oszillators abnimmt."As FIG. 2 shows, it is readily understandable that other frequency distributions can also be made, in which not only the number of crystals m for the oscillator 2, but also the necessary bandwidth for the common multiplier 3 with an increasing number of different used harmonics 1 to k of the fixed oscillator decreases.

Ein besonderer Vorzug des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, daß die Mischstufe zwei Mischfrequenzen zugeführt erhält, die ihrerseits getrennt voneinander aus einer Vervielfachung entstanden sind und deshalb keine störenden Seitenbänder oder unerwünschten Mischprodukte aufweisen. Die aus dem breitbandigen Vervielfacher möglicherweise auftretenden unerwünschten Harmonischen, wegen der Verdreifachung in jeder Stufe, also die 24. oder die 30. Harmonische, liegen außerhalb des interessierenden Bereiches, während eine in den Nutzbereich fallende Vielfache des Generators 6 so weit vom Durchlaßbereich des selektiven Vervielfachers 7 entfernt ist, daß sie praktisch überhaupt nicht stören kann und der Aufwand an Siebmittel für die Einrichtung gemäß der Erfindung außerordentlich gering sein kann.A particular advantage of the proposed method consists in the fact that the mixer is supplied with two mixing frequencies, which in turn are separated from each other a multiplication and therefore no disruptive sidebands or undesirable mixed products exhibit. The unwanted harmonics that may arise from the broadband multiplier, because of the tripling in each step, i.e. the 24th or 30th harmonic, lie outside the area of interest, while a multiple of the generator 6 falling into the useful range so far from Pass band of the selective multiplier 7 is removed that it can practically not interfere at all and the expenditure on sieve means for the device according to the invention can be extremely low.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Quarzsparende Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Vielzahl von quarzgenauen, einstellbaren Frequenzen, in der die Oberwelle höherer Ordnung eines wahlweise umschaltbaren Quarzoszillators über einen breitbandigen Vervielfacher einer Mischstufe zugeführt wird und dort mit der Grundfrequenz oder deren Oberwelle niederer Ordnung eines festen zweiten Quarzoszillators gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Grundfrequenz des ersten Oszillators als auch die Vervielfachungszahl der selektiven Trenn- bzw. Vervielfacherstufen zwischen dem zweiten Oszillator und der Mischstufe und auch die Filter der Ausgangsstufen umschaltbar sind und daß die mechanischen Antriebe dieser Umschaltungen so miteinander gekoppelt sind, daß sich durch die durch die Umschaltung bedingte selektive Auswahl der Ausgangsfilter zwischen dem unteren und oberen Seitenband und der ungemischten Harmonischen des ersten Oszillators eine lückenlose Folge von abstandsgleichen einstellbaren Frequenzen ohne jegliche Nebenwellen ergibt.1. Quartz-saving circuit arrangement for generating a large number of quartz-precise, adjustable Frequencies in which the higher order harmonic of an optionally switchable crystal oscillator over a broadband multiplier is fed to a mixer and there with the basic frequency or the lower order harmonic of a fixed second crystal oscillator is mixed, characterized in that, that both the fundamental frequency of the first oscillator and the multiplication number of the selective Separation or multiplier stages between the second oscillator and the mixer stage and also the filters of the output stages are switchable and that the mechanical drives of these switchings so with one another are coupled, that due to the switching caused by the selective selection of the output filter between the lower and upper sideband and the unmixed harmonics of the first oscillator a seamless sequence of equidistant adjustable frequencies without any secondary waves. 2. Anordnung nach Anspruch 1 zur Herstellung einer die Zahl der Quarze erheblich übersteigenden Anzahl von Kanalfrequenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die wahlweise anschaltbaren Quarze des ersten Oszillators auf einem drehbaren Quarzschalter angeordnet sind, dessen Drehung mit Hilfe einer mechanischen Übersetzung gleichzeitig mit der Abstimmung der auf die Mischstufen folgenden Filter gekoppelt ist.2. Arrangement according to claim 1 for the production of the number of crystals significantly exceeding Number of channel frequencies, characterized in that the optionally connectable crystals of the first oscillator are arranged on a rotatable quartz switch, its rotation with the help of a mechanical translation coupled at the same time with the tuning of the filters following the mixer stages is. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Drehung des Quarzschalters und mit der Abstimmung der Ausgangsfilter gleichzeitig die Einstellung des selektiven Vervielfachers für die gewünschte Harmonische des festen Oszillators mechanisch gekoppelt ist.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that with the rotation of the quartz switch and the adjustment of the selective multiplier at the same time as the adjustment of the output filters is mechanically coupled for the desired harmonic of the fixed oscillator. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Übersetzung vorgesehen ist, die dafür sorgt, daß beim einmaligen Durchstimmen der Ausgangsfilter der Quarzschalter insgesamt so viele Umdrehungen ausführt, wie der Anzahl der verschiedenen mit einem der anschaltbaren Quarze hergestellten Kanalfrequenzen entspricht, und. daß nach jeder ganzen Umdrehung der selektive Vervielfacher auf eine andere Harmonische des festen Oszillators eingestellt ist.4. Arrangement according to claim 3, characterized in that a mechanical translation is provided which ensures that when the output filter is tuned once, the quartz switch as a whole executes as many revolutions as the number of different ones with one of the connectable crystals produced channel frequencies corresponds, and. that after every complete revolution the selective multiplier is set to a different harmonic of the fixed oscillator. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 501 615.Considered publications:
German patent specification No. 501 615. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 507/258 4.58© 809 507/258 4.58