DE2227633C2 - Nachrichten-Transponder zum Umsetzen von Frequenzlagen empfangener und ausgesendeter Frequenzbänder - Google Patents
Nachrichten-Transponder zum Umsetzen von Frequenzlagen empfangener und ausgesendeter FrequenzbänderInfo
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Description
a) erste Umsetzer (10,16,18:12,16,18; 14,16,18)
zum Verlegen jedes Teilfrequenzbands der Signalgemische (A. B, C) in ein gesondertes,
nicht überlapptes Frequenzband, ts
b) Filter (24) zum Aufteilen des Frequenzbands, das von der Vielzahl der Signalgemische (A, B,
C) nach der Verlegung ihrer Teilfrequenzbänder eingenommen wird, in voneinander getrennte Frequenzbereiche, μ
c) zweit·.· Umsetzer (26, 28) für die Verlegung eines jeden Frequenzbereichs in ein für die
Übertragung geeignetes Frequenzband, wobei sich die für die Übertragung bestimmten
Frequenzbänder überlappen und wobei die Einfügung eines jeweiligen Teilfrequenzbands
in einen ausgewählten Frequenzbereich durch die Verlegung des Teillrequenzbands in eine
diesen Frequenzbereich zugeordnete Stelle des nicht überlappten Frequenzbands bestimmt ist.
2. Transponder nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Umsetzer aus Filtern
(10, 12, 14) für die Aufteit ag der empfangenen
Vielzahl von Signalgen.isrhen (A. B. C) in Teilfrequenzbänder und aus Oszillai· en (18) zur Erzeugung einer Vielzahl von Trägerfrequenzen sowie aus
Mischanordnungen (16) bestehen, mit denen die Trägerfrequenzen und die die Teilfrequenzbänder
belegenden Signale jeweils gemischt und in ein von den Signalgemischen (A. B. C) eingenommenes
Frequenzband verlegt werden, das keine sich überlappenden Frequenzen aufweist.
3. Transponder nach Anspruch I und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Mischanordnungen (16)
jeweils einzelne Mischer (16a. 166.16c. 16c/. 16c; für
jedes der Teilfrequenzbänder aufweisen, wobei jedem Mischer (16a bis \%e) über einen ersten
Eingang die ein gegebenes Teilfrequenzband belegenden Signale und über einen zweiten Eingang eine so
der Oszillatorfrequenzen zugeführt werden.
4. Transponder nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Mischanordnungen (16)
aufweisen:
stimmbaren Filter (48) aus einem YIG-Filter besteht 6. Transponder nach Anspruch 1 oder einem der
folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein Normalfrequenz-Generator aus einem stabilen Frequenzgenerator (40) und einem Speicher-Schalt-Dioden enthaltenden Generator
(42) für die Erzeugung diskreter Frequenzen, die im Verhältnis von Harmonischen zueinander stehen, besteht, die zusammen Mn Frequenzspektrum erzeugen, bei dem jede Frequenz von den benachbarten Frequenzen durch
eine konstante Frequenzdifferenz getrennt ist,
b) daß der Generator (42) mit dem Leistungsteiler
(46) verbunden ist, an dem das Spektrum an N-Ausgängen abgreifbar ist, und daß
c) eine Anzahl N von elektronisch abstiinmbaren
YIG-Filtern (48) mit den /V-Ausgängen in
Verbindung stehen, wobei jedes YIG-Filter (48) dazu geeignet ist, elektronisch gesteuert wahlweise eine der Frequenzen oder einen der
Frequenzbereiche des Spektrums durchzulassen
55
■)
einen mit einem Generator (40, 42) verbundenen Leistungsteiler (46), der gedämpfte Nachbildungen der Vielzahl von Trägerfrequenzen
an Vielfach-Ausgängen erzeugt und t>) eine Vielzahl von elektronisch abstimmbaren
Filtern (48) mit hohem Gütefaktor, die mit einem Eingang jeweils an einen der Ausgänge
des Leistungsteilers (46) und mit dem Ausgang an einen zweiten Eingang eines jeweiligen
Mischers(16abis 16e,}angeschlossen sind.
5. Transponder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der elektronisch ab-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Transponder
zum Umsetzen von Frequenzlagen empfangener und ausgesendeter Frequenzbänder für den Empfang einer
Vielzahl von Signaigemischen, die je eine Vielzahl von Teilfrequenzbändern aufweisen, die Frequenzbänder
belegen, welche sich mit von Teilfrequenzbändern anderer Signalgemische belegten Frequenzbändern
überlappen.
Eine Technik zur Erhöhung der Informationskapazi
tat pro Bandbreite in einem Nachrichtensatellitensystem besteht darin, den Satelliten-Transponder mit
zahlreichen Antennen auszurüsten, die für den Empfang und das Senden von Signalen vorgesehen sind, die von
oder zu festgelegten Regionen auf der Erde übertragen werden. Die Richtstrahlen der Antennen ermöglichen
ein Raumdiversity und Vielfach-Übertragungen innerhalb des gleichen Bandes. Aufgrund der Richtstrahlverbindungen zwischen den Erdestationen und dem
Satelliten-Transponder kann z. B. das für die Übertragung zwischen zwei Erdestationen verwendete Frequenzband auch für die Übertragung zwischen zwei
anderen Erdestatkxien ausgenutzt werden.
Bekannt ist ein Radiotelephoniesystem. bei dem zahlreiche Übertragungskanäle für die Verbindung
zwischen verschiedenen Teilnehmern verwendet werden. Das von Telephoniesystem benutzte Frequenzspektrum ist in eine obere und eine untere Hälfte mit
jeweils gleicher Anzahl von Übertragungskanälen eingeteilt. Auch die Teilnehmerstationen sind in zwei
Gruppen aufgeteilt. Jede Teilnehmerstation der ersten Gruppe sendet auf einem oder auf mehreren Übertragungskanälen der unteren Hälfte des Frequenzbandes
und empfängt Signale, die auf entsprechenden Kanälen der oberen Hälfte des Frequenzbandes gesendet
v/erden. Bei den Teilnehmerstationen der /.weiten Gruppe liegen die Sende- und Empfangskanäle
umgekehrt dazu. Weiterhin bildet jede Teilnehmerstation in der ersten Gruppe mit einerTeilnehmerstation in
der zweiten Gruppe ein Paar in dem Sinne, daß bei einer Nachrichtenübertragung von einer Station in der einen
Gruppe zu einer beucoigen Station in der anderen
Gruppe die Verbindung über die in der anderen Gruppe liegende Station des jeweiligen Paars verlaufen muß
(US-PS 28 48 545).
Es ist ferner ein Antennensystem bekannt, das zahlreiche Antennenelemente aufweist und eine Richtcharakteristik
hat, die von der Richtung der einfallenden
elektromagnetischen Wellen abhängt. Die beispielsweise von einer östlich und einer westlich angeordneten
Station vom Antennensystem empfangenen Signale werden in einem Abzweigfilter in Informations- und
Richi-i-iy^.igi.ak· getrennt Die Richtungssignale werden
in Mischern den Signalen eines Oszillators überlagert In den Mischern durch Frequenzmodulation
erzeugte Seitenbänder werden weiteren Mischern zusammen mit den jeweiligen Informationssignalen und
den durch Frequenzmodulation erzeugten Seitenbändern des anderen Kanals zugeführt. Die in den Mischern
erzeugten Seitenbänder der Modulation werden nach Verstärkung in der richtigen Phasenlage in die
Antennenelemente eingespeist, um die gerichtete Übertragung zu der anderen Station zu bewirken
(US-PS32 73 151).
Schließlich ist eine Relaisstation für den Empfang und
die Aussendung von nach dem Frequenzdiversityprinzip
übertragenen Signalen bekannt In der Relaisstation iind alle Sender und Empfänger doppelt vorhanden, um
bei Ausfall eines Elements die Übertragung mit Hilfe des entsprechenden anderen Elements aufrecht zu
erhalten (US-PS 30 45 185).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transponder der eingangs beschriebenen Gattung
derart weiterzuentwickeln, daß alle oder ein Teil der Frequenzbänder in jedem empfangenen Signalgemisch
in wählbarer Weise auf die ausgesandten Signalgemisehe
verteilt und in deren Frequenzbänder eingefügt werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:
40
a) erste Umsetzer zum Verlegen jedes Teilfrequenzbands
der Signalgemische in ein gesondertes, nicht überlapptes Frequenzband.
b) Filter zum Aufteilen des Frequenzbands, das von der Vielzahl der Signalgemische nach der Verlegung
ihrer Teilfrequenzbänder eingenommen wird.
in voneinander getrennte Frequen. bereiche.
c) zweite Umsetzer für die Verlegung eines jeden Frequenzbereichs in ein für die Übertragung
geeignetes Frequenzband, wobei sich die für die Übertragung bestimmen Frequenzbänder überlappen
und wobei die Einfügung eines jeweiligen Teilfreqpenzbands in »-inen ausgewählten Frequenzbereich
durch die Verlegung des Teilfrequenzbands in eine diesen Frequenzbereich zugeordnete
Stelk des nicht überlappten Frequenzbands bestimmt ist.
Mit diesen Maßnahmen läßt sich die vorhandene Übertragungskapazität, insbesondere bei e.ner Raumdiversity
I Ibertragung. besser ausnutzen. Es ist auf einfache Weise möglich, jedes Teilfrequenzband eines
empfangenen Signalgemischs an jede gewünschte Teilfrequen/bandstelle eines Sendesignalgemischs zu
verlegen. .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorstehend beschriebenen Maßnahmen sind in den Ansprüchen 2 bis 6
erläutert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild des frequenzurr.ietzenden
uiid frequenzlagenverändernden Transponders und
F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Synthesizers für die L, beugung von lokalen Oszillatorfrequenzen, die den
Mischern in dem Transponder zugeleitet werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden in der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
bestimmte Frequenzen angeführt, jedoch wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Erfindung
keineswegs auf die erwähnten Frequenzen oder Frequenzbänder beschränkt ist Es wird davon ausgegangen,
daß der Satelliten-Transponder in F i g. 1 drei
Richtstrahlen empfängt von denen jeder das 5,9- bis 6,4-GHz-Band belegt und des weiteren drei Richtstrahlen
aussendet von denen jeder das 3,7- bis 4,2-Ghz-Band belegt. Des weiteren wird noch angenommen, daß
0,1 GHz oder 100 MHz die kleinste Bandbreite darstellt, die noch getrennt weitergeleitet wenden kann. Die
Empfangs-Richtstrahlen werden als η . B- und C- und
die Sendestrahlen als AA-. BB- und CC-Strahlen
bezeichnet
Die Empfangsstrahlen werden aufgenommen und ihre entsprechenden Signale, die die 5,9- bus 6,4-GHz-Bandbreiie
belegen, N-stufigen Filtern 10, 12 und 14 zugeleitet. Das am Eingang jedes Filters 10, 12 und 14
auftretende Signal ist ein Signalgemisch von A, B oder C. das aus Signalen besteht, denen verschiedene
Teilfrequenzbänder innerhalb des 5,9- bis 6,4-GHz-Frequenzbandes
zugeordnet sind. In dem beschriebenen Beispiel ist Ngleich fünf. Jedes /V-stufiges Filter teilt das
empfangene Frequenzband in Teilfrequenzbänder, von denen jedes für sich weitergeleitet werden kann und die
nachstehend als Banddurchlaßbereiche oder Durchlaßbereiche (Bandschlitze oder Schlitze) bezeichnet werden.
Wie in F i g. 1 dargestellt, belegt jeder Durchlaßbereich eine 100-MHz-Bandbreite zwischen 5.9 und
6.4 GHz. Jeder Banddurchlaßbereich wird einem der Mischer 16 zugeführt und mit einem Signal 18 eines
lokakn Oszillators gemischt. Jedem Mischer wird eine verscniedene Os/illatorfrequenz zugeleitet, und die
Frequenzen werden so ausgewählt, daß die fünfzehn Durchlaßbereiche von den drei Filtern 10,12 und 14 alle
fünfzehn 100-MHz-DurchlaDbereiche in einem Ge^amtband
zwischen 8,0 und 9.5 GHz belegen.
Die in der frequenzumgesetzten Durchlaßbereiche werden in einem Leistungskombinierer 20 so kombiniert
daß ein zusammengesetztes Signal der Bandbreite von 8.0 bis 9.5 GHz an einem Ausgang 22 erhalten wird.
Das zusammengesetzt Signal wird in einem frequenzselektiven Leistungsteiler 24 in Frequenzbereiche von
0,5GHz Bandbreite gefiiiert. Wie gezeigt sind drei
Frequenzbereiche vorgesehen, die die entsprechenden Bänder 8,0 bis 8.5GHz. 8.5 bis 9.0GHz und 9.0 bis
9.5 GHz belegen, leder dieser Frequenzbereiche wird
einem der Mischer 26a. 266 bzw. 26c zugeleitet, wo er mit einer Frequenz des lokalen Oszillators 28a. 28i>
bzw. 28c gemischt wird, um den Frequenzbereich in das Übertragungsband 3.7 bis 4.2 GHz zu übersetzen. Die
Ausgänge der Mischer 26/? bis 26c werden mittels der
Übertragungsstrahlen AA. ßßund CCübertragen.
Die Weiterleitung wird durch die Einheitsfrequenz, die den Mischern 16 zugeleitet wird, überwacht.
Nachfolge;.·' wird beispielsweise davon ausgcgjn^on,
daß es erwünscht ist. den 6.2- bis 6,3-GHz-Durchlaßbereich im EniDfanesstrahl A auf den 4.0- bis 4,1-Durchlaß-
bereich des Sendestrahis Uli zu übertragen. Diese
Weiterleitung ist bewerkstelligt, wenn die an den Mischer 16cangelegte Frequenz des lokalen Oszillators
14,9GHz beträgt. Das von dem Ausgangssignal des
Mischers belegte Frequenzband liegt im Bereich 8,6 bis 8.7GHz. Dieser Durchlaßbcrcich ist Teil des 8.5 bis
9,0 GHz breiten Frequenzbereichs, der durch den Teiler 24d zu dem Mischer 26b gefiltert wird, wo er mit einer
12,7-GHz-F.mpfangsfrcquenz gemischt wird. Der Mischer
übersetzt den interessierenden Durchlaßbereich in das 4,0- bis 4.1 -GHz-Band des .Sendestrahls BB.
Die Frequenzen des lokalen Oszillators auf der Empfangsseite des Transponders können von einzelnen
lokalen Oszillatoren erhalten werden, jedoch zwingen Gewichtsbeschränkungen zu einer anderen Technik für
die Erzeugung der Einheitssignale. Des weiteren kommt noch hinzu, daß es von Vorteil ist, variable Einhcitssigna-Ie
zu erhalten, die eine Änderung in dem Leitschema erlauben.
F.in dafür geeigneter Synthesizer ist in F i g. 2 dargestellt und umfaßt einen stabilen Frequenz-Generator
40. einen Speicher-Schalt-Dioden aufweisenden Generator 42 für die Erzeugung diskreter Frequenzen,
die im Verhältnis von Harmonischen zueinander stehen, einen Leistungsteiler 46 und eine Vielzahl von
YIG-Filtern 48, von denen der Einfachheit halber nur
eines gezeigt ist. Der Generator 40 erzeugt eine stabile Frequenz mit der niedrigsten Durchlaßbereich-Trennung,
die 0,1 GHz beträgt. Der Generator 42 ist ein leistungsstarker Frequenz-Vervielfacher mit einem
Ausgangsfrequenzspektrum 44. Der Ausgang besteht aus einer Vielzahl von Einheitsfrequenzen, die voneinander
durch den Abstand 0,1 GHz getrennt sind. Der Leistungsteiler 46 arbeitet in bekannter Weise, um das
gleiche Spektrum mit herabgesetzter Leistung an einer Vielzahl von Ausgängen zu erhalten. Bei dem
vorliegenden Beispiel sind es fünfzehn Ausgänge entsprechend den fünfzehn Mischern auf der Empfangsseitc
des Transponders.
leder Ausgang des l.eislungstcilers 46 ist mit einem
r) YIG-Filter 48 verbunden. Der Ausgang jedes YIG-FiI-ters
48 ist an einen bestimmten Mischer angeschlossen, um diesen mit dem Einheitssignal zu versorgen. Die
YIG-Filter 48 sind bekannte leichtgewichtige, elektronisch abstimmbare φ-Filter hoher Güte. Der Wert der
in Abglcichspannting steuert die Zentralfrequenz der
YIG-Filterbandbreite, und so kann die gewünschte
F.inhcitsfrequenz an jeden Mischer gelangen durch geeignete Einstellung der Abgleicherspannung für das
YIG-Filter, das andern Mischer angeschlossen ist.
π Es ist offensichtlich, daß bei von Hand eingestellten
Abgleichspannungen im Transponder die Signalweiterleitung fixiert ist. Zum Erreichen einer variablen
Weiterleitung können die Abgleichspannungen durch einen digitalen Regler gesteuert werden, der entweder
vorprogrammiert ist oder durch Signale von der Erde aus gesteuert wird. Ais einfache Äusführungsform wäre
beispielsweise ein Speicher mit fünfzehn digitalen Wortspeicherplätzen verwendbar, leder Speicherplatz
könnte beispielsweise mit einem Digital/Analog-Converter
verbunden sein, dessen Ausgang die Abgleichspannung für eines der YIG-Filter ergibt. Unterschiedliche
Weiterleitung könnte in einfacher Weise dadurch verwirklicht werden, daß das gespeicherte Wort in einer
Speichorstelle geändert wird.
jo In der voranstehenden Beschreibung wurden alle
Durchlaßbereiche (Schlitze) mit gleicher Bandbreite angenommen, was jedoch keineswegs notwendig ist.
Die Bandbreite dor Durchlaßbereiche kann variieren, wodurch jedoch die Möglichkeit, einen Durchlaßbereich
zu irgendeinem Sendestrahler zu übertragen, nicht beeinflußt wird.
Claims (1)
1. Transponder zum Umsetzen von Frequenzlagen empfangener und ausgesendeter Frequenzbänder für den Empfang einer Vielzahl von Signalgemi-
schert, die je eine Vielzahl von Teilfrequenzbändern aufweisen, die Frequenzbänder belegen, welche sich
mit von Teilfrequenzbändern anderer Signalgemische belegten Frequenzbändern überlappen, gekennzeichnet durch
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: STRASSE, J., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |