DE1616331C3 - Frequenzschieber - Google Patents

Description

uncl eine Frequenzerniedrigung im anderen Oszillator, auf einer Leitung das Spektrum aller benötigten Die Hilfsfrequenz /_ä wird einem Frequenzumsetzer 9, Harmonischen liefert und der Schalter in den Umbestehend aus einem Mischer 10 und einem nachge- setzerstufen 19, 20 und 21 ein sehr selektives Filter schalteten Filter 11, zugeführt, und die Hilfsfrequenz Z₁ betätigt, das die gewünschte Harmonische aussiebt, wird einem Frequenzumsetzer 12, bestehend aus einem 5 oder ob die Trennung der zehn Harmonischen beMischer 13 und einem auf die Zwischenfrequenz/₂ reits im Spektrumsgenerator 18 erfolgt und der Ausabgestimmten Filter 14, zugeführt. In dem Frequenz- gang dieses Spektrumsgenerators somit aus zehn Leiumsetzer 12 wird aus einer von außen zugeführten tungen besteht, so daß in den Umsetzerstufen tat-Frequenz/.j und der Hilfsfrequenz/,: die Zwischen- . sächlich nur ein Schalter zur Auswahl der gewünschfrequenz /_z gebildet, aus welcher anschließend im m ten Leitung erforderlich ist.

Frequenzumsetzer 9 mit der Hilfsfrequenz /., die Die gleichartig aufgebauten Umsetzerstufen 19, 20 Ausgangsfrequenz /₀ gebildet wird. Wenn die An- und 21 weisen noch einen weiteren Eingang für eine Ordnung so getroffen wird, daß bei der Steuergröße Verschiebefrequenz f_v auf. Im vorliegenden Beispiel Null die beiden Hilfsfrequenzen Z₁ und /., gleich sind liegt diese Frequenz im Bereich 5 bis 6 MHz und ist und somit auch die Ausgangsfrequenz f₀ gleich der 15 abhängig von der Frequenzeinstellung der vorge-Hilfsfrequenz /₃ ist, wird ein Frequenzschieber er- schalteten Stufen. Diese Verschiebefrequenz wird in halten, der z.B. einem die Frequenz /., erzeugenden einem Frequenzteiler 10:1 geteilt, so daß sich eine Generator nachgeschaltet werden kann. Damit ist es Frequenz im Bereich 0,5 bis 0,6 MHz ergibt. In einer möglich, die Generatorfrequenz /., in der Frequenz Mischstufe wird die ausgesiebte Quarzfrequenzharzu modulieren oder zu wobbeln, ohne daß Eingriffe 20 monische nf_q (4,5; 4,6; ... 5,4 MHz) mit der Ausin die frequenzbestimmenden Elemente dieses Gene- gangsfrequenz des 10:1-Teilers moduliert und das rators nötig sind. dabei entstehende obere Seitenband wird in einem

Angenommen, die Frequenz /._} liegt im Bereich nachfolgenden Filter ausgesiebt, so daß eine Auszwischen 5 und 6 MHz und die Äusgangsfrequenz /₀ gangsfrequenz /₀ entsteht, deren Wert gleich soll bei Steuergröße Null dieser Eingangsfrequenz /., 25 nf_u + /_v/10 ist. Diese Ausgangsfrequenz liegt dementsprechen. Für einen bestimmten Wert X der nach wieder im Bereich 5 bis 6 MHz und kann mit Steuergröße 5 soll die Ausgangsfrequenz /„ um dem Wahlschalter des Umsetzers 19 in zehn quarz-100^kHz höher als die Eingangsfrequenz /.,, für den genauen Schritten von 100 kHz umgeschaltet werden, entsprechenden Wert —X der Steuergröße S soll die Die Interpolation zwischen den 100-kHz-Schritten er-Ausgangsfrequenz /₀ um 100 kHz tiefer als die Ein- 30 folgt mit den Wahlschaltern der vorgeschalteten gangsfrequenz f._t liegen. Schwingen nun z. B. die bei- Stufen, wobei wegen der Hintereinanderschaltung den Oszillatoren 1 und 3 auf 50 MHz, so kann die der 10:1-Frequenzteilungen die Schaltschritte des Zwischenfrequenz /₂ und somit das Filter 14 wahl- Umsetzers 20 die Ausgangsfrequenz in quarzgenauen weise entweder für den Bereich 55 bis 56 MHz oder 10-kHz-Schritten und die Schaltschritte des Um-45 bis 44 MHz ausgelegt sein. Der Wert X der 35 setzers 21 in quarzgenauen 1-kHz-Schritten verSteuergröße 5 bewirkt in einem der beiden 50-MHz- ändern. Der letzte Umsetzer 21 erhält im vorliegen-Oszillatoren eine Frequenzerhöhung um 50 kHz und den Beispiel als Verschiebefrequenz f_v eine vom im anderen Oszillator eine Frequenzerniedrigung um Quarzgenerator 17 über den Vervielfacher 22 abge-50 kHz. Diese beiden Frequenzhübe addieren sich in leitete Festfrequenz von 5 MHz.
der Ausgangsfrequenz und ergeben somit einen Hub 40 Nach F i g. 2 ist nun dieses an sich bekannte Syvon 100 kHz. stem dadurch erweitert, daß ein Frequenzschieber 23

Eine solche Frequenzschieberanordnung nach nach Fig. 1 wahlweise entweder dem Ausgang des Fig. 1 mit einer Ausgangsfrequenz /₀, die beim gesamten Systems nachgeschaltet wird, oder in die Wert Null der Steuergröße der Äusgangsfrequenz /.,.*. einzelnen Stufenverbindungen für die Verschiebeentspricht, kann mit besonderem Vorteil bei Fre- 45 frequenz /_v eingeschaltet wird. Dies erfolgt mit den quenzgeneratoren Anwendung finden, deren Aus- Schaltern 24 bis 35. Bei dem in F i g. 2 gezeigten gangsfrequenz mittels eines Verfahrens der Frequenz- Schaltbeispiel ist der Frequenzschieber 23 in die synthese von einer einzigen Steuerfrequenz hoher Ge- Ausgangsleitung des Gesamtsystems über die Schalnauigkeit (Quarzfrequenz) abgeleitet wird. Solche ter 24 und 26 eingeschaltet. Die Auftrennung dieser Generatoren können aus mehreren gleichartigen Ein- 50 Ausgangsleitung erfolgt durch das öffnen des Schalzelstufen und zwischengeschalteten Frequenzteilern ters 25. Die übrigen Verbindungen zwischen den aufgebaut sein, und in diesem Falle kann der erfin- Umsetzerstufen 19, 20 und 21 werden über die gedungsgemäße Frequenzschieber zum kontinuierlichen schlossenen Schalter 28, 31 und 34 hergestellt. Ist Verstimmen oder zum Wobbeln bzw. Modulieren der nun z.B. der in Fig. 1 näher erläuterte Frequenzquarzgenauen Ausgangsfrequenz des Generators im 55 schieber 23 so ausgelegt, daß er eine Verschiebung Sinne der Schaltung nach F i g. 2 zugeschaltet wer- seiner Ausgangsfrequenz gegenüber seiner Eingangsden. Nach Fig. 2 umfaßt der nach dem Prinzip der frequenz um ±100 kHz ermöglicht, so ergibt dies in Frequenzsynthese arbeitende Generator einen Quarz- der gezeichneten Schaltstellung eine Verschiebung oszillator 17, der die Quarzfrequenz /„ von z. B. der Ausgangsfrequenz eben um diese ±100 kHz, 0,1 MHz erzeugt. Ein Spektrumsgenerator 18 erzeugt 60 wobei jedoch die durch die Umsetzerstufen 19, 20 ein Band von Harmonischen nf„, im vorliegenden und 21 gegebenen Einstellmöglichkeiten voll erhal-Falle z. B. die 45. und 54. Harmonische von 0,1 MHz. ten bleiben. Wird hingegen der Frequenzschieber 23 Der Ausgang dieses Spektrumsgenerators 18 wird den in die Verbindungsleitung zwischen Umsetzerstufe 20 gleichartigen Umsetzerstufen 19, 20 und 21 züge- und 19 eingeschaltet (Schalter 27 und 29 geschlosführt. Jede dieser Umsetzerstufen enthält einen zehn- 65 sen, Schalter 28 geöffnet), so geht die vom Frequenzstelligen Schalter, mit dem jeweils eine der Harmoni- schieber bewirkte Verschiebung nur mit dem 10. Teil, sehen nf„ ausgesiebt werden kann. Dabei ist gleich- also mit ±10 kHz, in die Ausgangsfrequenz des Gegültig, ob der Ausgang des Spektrumsgenerators 18 samtsystems ein.

Die . Einschaltung des Frequenzschiebers 23 zwischen Umsetzerstufe 21 und 20 ergibt eine Reduzierung 100:1, eine Einschaltung zwischen Vervielfacher 22 und Umsetzerstufe 21 eine Reduzierung 1000:1 seiner Verstimmwirkung. Auch in diesen Fällen bleiben die durch die Umsetzer selbst gegebenen Einstellmöglichkeiten voll erhalten. Durch dieses Zurückschalten des Einflusses des Frequenzschiebers können die vom Frequenzschieber selbst erzeugten Ungenauigkeiten und Instabilitäten in dem Maße in ihrer Wirkung auf die Ausgangsfrequenz des Gesamtsystems herabgesetzt werden, als die Anforderungen an den benötigten Frequenzhub geringer werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Es ist an sich bereits ein Gegentakt-Modulator bePatentansprüche: kannt, bei dem zwei Varaktor-Modulatoren auf verschiedenen Frequenzen oberhalb der Zwischenfre-

1. Frequenzschieber zum Beeinflussen, insbe- quenz arbeiten und bei dem die Differenz dieser sondere zum kontinuierlichen Verstimmen, Wob- 5 Frequenzen in einem Mischer gebildet wird. Die bein oder Modulieren, einer insbesondere nach Polung der Varaktoren-der beiden Modulatoren ist dem Prinzip der Frequenzsynthese erzeugten Ge- entgegengesetzt und beiden Varaktorspannungen wird neratorfrequenz durch eine Steuergröße, ge- das Modulationssignal in Gegentakt überlagert. Hierkennzeichnet durch zwei Frequenzum- durch wandert für eine bestimmte Modulationsspansetzer (9, 12) sowie zwei in an sich bekannter io nung die Frequenz des einen Oszillators nach oben Weise durch die Steuergröße (5) im Gegensinn in und die des anderen nach unten aus, und der Zwider Frequenz beeinflußte Oszillatoren (1, 2; 3, 4), schenfrequenzhub ist somit gleich der Summe der wobei dem ersten Frequenzumsetzer (12) die Ge- Einzelfrequenzen, der Hub eines jeden Einzelmodulaneratorfrequenz (/_s) und die Ausgangsfrequenz tors also kleiner als der Summenhub. Hierdurch wird (Z₁) des einen Oszillators (1, 2) und dem zweiten 15 eine besonders gute Linearität des Modulators erzielt. Frequenzumsetzer (9) die umgesetzte Ausgangs- Durch die Anwendung dieses an sich bei Frequenzfrequenz (/2) des ersten Frequenzumsetzers (12) modulatoren bekannten Prinzips der gegentaktigen und die Ausgangsfrequenz (f.-,) des anderen Beeinflussung von zwei Oszillatoren bei einem Fre-Oszillators (9) zugeführt wird. quenzschieber kann mit einfachen Mitteln die Gene-

2. Frequenzschieber nach Anspruch 1, dadurch 20 ratorfrequenz in Abhängigkeit von der Steuergröße gekennzeichnet, daß die Frequenzlagen der bei- kontinuierlich verstimmt, gewobbelt oder moduliert den Oszillatoren (1, 3) sowie der Generatorfre- werden. Ein erfindungsgemäßer Schieber besitzt einen quenz (/.,) derart gewählt sind, daß bei Steuer- sehr einfachen Aufbau und kann ohne Rücksicht auf größe Null die von den beiden Oszillatoren die jeweilige Frequenzlage des Frequenzaufbereiabgegebenen Ausgangsfrequenzen (Z₁, /₂) gleich 25 tungszuges eines nach dem Prinzip der Frequenzsyn- und damit die Ausgangsfrequenz (/₀) gfeich der these arbeitenden Generators zwischen die einzelnen

, Generatorfrequenz (/.,) sind. Generatorstufen eingeschaltet oder diesen nachge

schaltet werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-30 tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild eines erfindungs-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Frequenz- gemäßen Frequenzschiebers.

schieber zum Beeinflussen einer insbesondere nach F i g. 2 zeigt die Anwendung eines Frequenzschie-

dem Prinzip der Frequenzsynthese erzeugten Genera- 35 bers nach F i g. 1 bei einem nach dem Prinzip der torfrequenz durch eine Steuergröße, insbesondere Frequenzsynthese arbeitenden Generator,
zum kontinuierlichen Verstimmen, Wobbein oder Die Anordnung nach F i g. 1 umfaßt einen Oszilla-

Modulieren einer solchen Generatorfrequenz. tor 1 zum Erzeugen einer ersten Hilfsfrequenz Z₁ und

Bei nach dem Prinzip der Frequenzsynthese arbei- einen zweiten Oszillator 3 zum Erzeugen einer zweitenden Frequenzgeneratoren besteht oftmals die For- 40 ten Hilfsfrequenz /.,. Die Hilfsfrequenz J₁ des Oszilladerung, die mit Quarzgenauigkeit in beispielsweise tors 1 ist durch eine geeignete bekannte Steuereindekadischen Schritten erzeugte Ausgangsfrequenz zu- richtung 2, z. B. durch ein steuerbares Reaktanzsätzlich noch in Abhängigkeit von einer Steuergröße element, in Abhängigkeit von einer am Eingang 7 kontinuierlich zu verstimmen, zu wobbeln oder zu zugeführten Steuergröße steuerbar. In gleicher Weise modulieren. Dies erfolgte bisher meist mit einem-in 45 ist der Oszillator 3 durch eine Steuereinrichtung 4 in die unterste Dekade eingeschalteten Intervall-Oszilla- der Frequenz über den Eingang 8 steuerbar. In dem tor. Eine andere Möglichkeit bestünde darin, zwi- gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Steuereinrichschen die einzelnen Frequenzumsetzerstufen oder an- tung 4 gleichsinnig mit der den beiden Oszillatoren 1 schließend an diese einen sogenannten Frequenz- und 3 zugeordneten gemeinsamen Steuergröße 5 anschieber zu schalten. 50 gesteuert, während die Steuereinrichtung 2 des Oszil-

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen solchen Fre- lators 1 gegensinnig zur Steuergröße 5 angesteuert quenzschieber zu schaffen, der im Aufbau sehr ein- wird. Zu diesem Zweck kann den Steuereingängen 7 fach und trotzdem linear ist. bzw. 8 eine geeignete Phasenumkehrstufe 6 vorge-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch schaltet sein, durch welche aus der Steuergröße 5 die zwei Frequenzumsetzer sowie zwei in an sich bekann- 55 beiden gegensinnigen Steuergrößen für die Oszillatoter Weise durch die Steuergröße im Gegensinn in der ren erzeugt werden. Wenn als Steuereinrichtungen 2 Frequenz beeinflußte Oszillatoren, wobei dem ersten bzw. 4 in den Oszillatoren beispielsweise Dioden mit Frequenzumsetzer die Generatorfrequenz und die spannungsabhängiger Sperrschichtkapazität und als Ausgangsfrequenz des ersten Frequenzumsetzers und Steuergröße eine entsprechende Spannung verwendet die Ausgangsfrequenz des einen Oszillators und dem 60 werden, so könnte auch in dem einen Oszillator die zweiten Frequenzumsetzer die umgesetzte Ausgangs- Diode zwischen der Steuerspannung und einer dieser frequenz des anderen Oszillators zugeführt wird. Die gegenüber positiven Spannung und im anderen Oszil-Frequenzlagen der beiden Oszillatoren sowie der Ge- lator die Diode zwischen der Steuerspannung und neratorfrequenz werden derart gewählt, daß bei einer dieser gegenüber negativen Spannung angeord-Steuergröße Null die von den beiden Oszillatoren 65 net werden, so daß eine zusätzliche Phasenumkehrabgegebenen Ausgangsfrequenzen gleich und damit stufe für die gemeinsame Steuergröße überflüssig ist. die Ausgangsfrequenz der Schieber wieder gleich der Eine beispielsweise positive Steuergröße 5 bewirkt

Generatorfrequenz sind. damit eine Frequenzerhöhung in dem einen Oszillator