DE2316166A1

DE2316166A1 - Modulator fuer arbeitsfaehigkeitssignale in einem bilddirektionalen fernsehsystem mit gemeinschaftsantenne

Info

Publication number: DE2316166A1
Application number: DE2316166A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1972-04-01
Filing date: 1973-03-31
Publication date: 1973-10-04
Also published as: DE2316166B2; DE2316166C3; CH562543A5; US3840812A; FR2178973A1; BE797495A; CA984958A; JPS5411822Y2; GB1432445A; FR2178973B1; JPS48113382U

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-lng. Manfred Honke

i_{n OO}/-/r. .-, Diplom-Ingenieur

Anwaltsakte: ²U 226/Fm=th ^ _D|J^ _Gesthüysen

4300 Essen, den 29·März 1973 Theaterplatz 3

Patentanmeldung

Hochiki Corporation

No.10-43, Karaiosaki 2-Chome,

Shinagawa-Ku. Tokyo, Japan

Modulator für Arbeitsfähigkeitssignale in einem bidirektionalen Fernsehsystem mit Gemeinschaftsantenne.

Die Entwicklung des Fernsehsystems mit Gemeinschaftsantenne (CATV-System), insbesondere des bidirektonalen CATV-Systems hat es ermöglicht, den Teilnehmern in zwei Richtungen verlaufende Dienste anzubieten, wobei den Teilnehmern in der einen Richtung einwandfreie Fernsehbilder übermittelt werden, während in der anderen Richtung Arbeitsfähigkeitssignale (up-signals, Dffen-Signal, Frei-Signal) aufgenommen werden können, um Verbrechen und Unglücke zu verhindern. Dabei ist es jedoch wichtig, welches bidirektionale CATV-System verwendet wird und wie die Arbeits-

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fähigkeitssignale zur Verhinderung von Verbrechen und Unglücken voneinander unterschieden werden können, um festzustellen, von welchem Teilnehmer sie herrühren. Man könnte zwar auf den Gedanken kommen, ein System mit einer Vielzahl von Kabeln zu verwenden, doch verbietet sich dies als zu kostenaufwendig. Bei einem bidirektionalen CATV-System, welches allgemein und üblicherweise verwendet wird und in welchem das Frequenzband für die Arbeitsfähigkeitssignale und die Ausfallsignale (downsignals, Geschlossen-Signal, Besetzt-Signal) unterteilt ist, ist es wichtig, wie die vielfachen Arbeitsfähigkeitssignale voneinander unterschieden werden können. Die Kosten des Systems und die Anzahl der Teilnehmer hängt davon ab, wie viele Signale in den Ärbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbändern gesendet werden können. '

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein derartiges System in der Weise auszubilden, daß möglichst viele Teilnehmer Signale in den Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbändern aussenden können, d.h. insbesondere einen Modulator zu schaffen, welcher die vielfachen Arbeitsfähigkeitssignale voneinander unterscheiden kann. "

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:

Figur 1 die in einem bidirektionalem CATV-System verwendeten Frequenzbänder}

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Figur 2 ein Schaltschema des bidirektionalen CATV-Systems, in welchem ein erfindungsgemäßer Modulator verwendet wirdj

Figur 3 ein Schaltschema des Modulators; und

Figur 4-9 Blockschaltbilder verschiedener Ausführungsbeispiele des Modulators«

In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 2 das Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzband von 20-60 Mhz, das Bezugszeichen 3 das Ausfall-Frequenzband von 70-300 Mhz, welche beispielsweise in einem allgemeinen bidirektionalen CATV-System verwendet werden. Das Bezugszeichen 1 zeigt ein Frequenzband an der unteren Grenze des Frequenzbandes 2 und unter 10 Mhz, während das Bezugszeichen 4 ein Frequenzband an der oberen Grenze des Frequenzbandes 3 und über 320 Mhz zeigt. Erfindungsgemäß sollen auch diese Frequenzbänder 1 und 4 für die Arbeitsfähigkeitssignale verwendet werden.

Das in Figur 2 in seinem Aufbau dargestellte bidirektionale CATV-System mit dem erfindungsgemäßen Modulator besitzt eine Empfangsantenne 5* ein Endgerät 6 zur Steuerung und Übertragung der von der Antenne empfangenen elektrischen Wellen und der Ausfallsignale, einen Wähler 7 zur Auswahl der von einem Modulator 10 ausgesendeten Signale, eine die ausgewählten Signale empfangende Signalempfangsplatte 8, einen bidirektionalen Verstärker 9, den erfindungsgemäßen Modulator 10, Anzapfungen 11

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zum Überbrücken von Signalen, einen Signälteiler 12, einen Fernsehempfänger 13 und einen Teilnehmer-Alarmsender 14. Jeder der Teilnehmer-Alarmsender 14 hat seine eigene festgelegte Frequenz, beispielsweise in dem von einigen Hz bis zu mehreren 10 000 Hz reichenden Niederfrequenzband, wobei es naturgemäß nicht unbedingt erforderlich ist, die Frequenzen der Sender 14 auf das Niederfrequenzband zu beschränken, sondern auch manchmal das Höchstfrequenzband 4 hierfür verwendet werden kann.

Der Modulator 10 ist für die Trägerwellen innerhalb des Hochfrequenzbandes, beispielsweise des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes von 20-60 Mhz ausgelegt, wobei jeder Modulator seine eigene festgelegte Frequenz besitzt und zwischen jeder dieser festgelegten Frequenzen der Modulatoren ein bestimmtes Intervall von beispielsweise 0,2 Mhz vorgesehen ist.

Wenn in dem vorbeschriebenen CATV-System der Alarmsender 14 betätigt wird, wird seine eigene festgelegte Niederfrequenz zum· Schwingen gebracht, sodaß die festgelegte Frequenz (oder Hochfrequenz) des Modulators, zu welchem der Sender 14 gehört, moduliert wird und dieses modulierte Arbeitsfähigkeitssignal der Signalempfangsplatte 8 übertragen wird. Entsprechend der Kombination der beiden Frequenzen der Trägerwelle und der Modulationswelle stellt die Signalempfangsplatte 8 fest, welcher Modulator, d.h. welcher zum Modulator 10 gehörende Alarmsender betätigt wurde, und zeigt dies an.

Wie Figur 3 zeigt, besitzt der Modulator 10 einen Ausfallsignal-Eingang 15 an einem Gehäuse 30, einen Ausfallsignal-Ausgang 16,

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ein Modulationsteil 17, Wellenteiler 18 und 19, eine elektrische Stromquelle 20 und einen Stromansohluß 21 oder dgl. Die elektrische Schaltung des Modulators 10 ist in den Figuren 4-6 dargestellt, wobei die Sendefrequenzen des Alarmsenders 14 innerhalb der Bänder 1 und 4 aus Figur 1 liegen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 besitzen die Wellenteiler 18 und 19 Filterkreise 22, 24 bezw. 23, 24, wobei der Filterkreis 22 die Gesamtheit des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes 2 durchläßt, der Filterkreis 23 die Frequenzbänder außer denen für Arbeitsfähigkeits- und Ausfallsignale, d.h. die Bänder 1 und 4 aus Figur 1, durchläßt und der Filterkreis 24 die Gesamtheit des Ausfallsignal-Frequenzbandes 3 durchläßt.

Dieser Modulator gemäß Figur 4 arbeitet folgendermaßen: Das durch den Eingang 15 einkommende Ausfallsignal läuft durch den Filterkreis 24 zum Ausgang 16. Das Signal, welches vom Alarmsender 14 ausgesendet wird und innerhalb der Bänder 1 und 4, d.h. also außerhalb der Bänder 2 und 3 für die Arbeitsfähigkeits- und Ausfallsignale, liegt, gelangt vom Ausgang 16 in den Filterkreis 23, um die Trägerwelle des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes 2 zu modulieren, welche vom Modulationsteil 17 ausgesendet wird, und wird als Modulationswelle des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes durch den Filterkreis dem Eingang 15 zugeleitet. In diesem Falle durchlaufen alle von den Teilnehmeranschlüssen ausgesendeten Arbeitsfähigkeitssignale durch das Modulationsteil 17 und eine Kaskadenschaltung der Modulatoren ist nicht möglich.

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Die Figuren 5 und 6 zeigen Schaltungen, bei denen die Kaskadenschaltung möglich ist. Bei der in Figur 5 dargestellten Schaltung besitzt der Wellenteiler 18 zwischen dem Ausfallsignal-Eingang 15 und dem Modulationsteil 17 einen Filterkreis 25, welcher nur spezielle Frequenzen innerhalb der Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbänder durchläßt, welche von dem Modulationsteil übertragen werden, während der andere Filterkreis 26 des Wellenteilers 18 auch Arbeitsfähigkeitssignale mit Frequenzen durchläßt, welche nicht zu speziellen Frequenzen innerhalb des Ausfallsignal-Frequenzbandes 3 und speziellen Frequenzen des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes gehören, welche vom Modulationsteil 17 selbst übertragen werden. Infolgedessen können Arbeitsfähigkeitssignale mit anderen Frequenzen, welche von einem anderen an die nachfolgende Stufe angeschlossenen Modulator übertragen werden, den Filterkreis 26 passieren. Der Filterkreis 23 des Wellenteilers 19 zwischen dem Modulationsteil 17 und dem Ausfallsignal-Ausgang 16 ist in der gleichen Weise ausgebildet wie derFilterkreis 23 in Figur Λ, und der Filterkreis 26 des Wellejnteilers 19 ist der gleiche wie der Filterkreis 26 des Wellenteilers 18. Die Ausführung gemäß Figur 5 ermöglicht die Kaskadenschaltung zwischen Modulatorgruppen, da Signale mit speziellen Frequenzen innerhalb des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes, welche vom Modulationsteil des Modulators im Anschluß an den Ausgang 16 ausgesendet werden, den Filterkreis 26 passieren. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 sind weitere Filterkreise 27 vorgesehen, welche an die Wellenteiler 18 und 19 angeschlossen sind und Arbeitsfähigkeitssignale mit Frequenzen außer denen vom Modulationsteil 17 ausgesendeten durchlassen, sodaß eine Kaskadenschaltung in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 möglich ist.

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Selbstverständlich ist die Anzahl von Alarmsendern, welche der Modulator behandeln kann, nicht unbegrenzt. Der Unterschied zwischen der Schaltung gemäß Figur 1 und der gemäß Figur 5 ist folgender:

Bei der in Figur 4 dargestellten Schaltung muß, wenn ein Modulator an eine Hauptleitung angeschlossen ist, die Anzahl der Teilnehmeranschlüsse, welche an die Hauptleitung angeschlossen werden können, auf die Anzahl von Alarmsendern begrenzt sein, welche der Modulator bearbeiten kann. Wenn daher im Verlaufe der Zeit die Teilnehmerzahl die Anzahl der Alarmsender übersteigt, welche innerhalb der Kapazität des Modulators liegen, muß zwangsläufig das CATV-System selbst derart verändert werden, daß die Anzahl der Hauptleitungen vermehrt wird, wobei beispielsweise Zweiwegverteiler durch beispielsweise Dreiwegverteiler oder dgl. ersetzt werden müssen, wodurch die Baukosten steigen und außerdem gewisse Schwierigkeiten auftreten. Wenn dagegen bei der Schaltung gemäß Figur 5 ein Modulator die steigende Teilnehmerzahl nicht mehr verarbeiten kann, so brauchen bei dieser Schaltung nur mehrere Modulatoren hintereinander geschaltet zu werden. Dies ist naturgemäß sehr zweckmäßig. Wenn außerdem in einem komplettierten CATV-System ein Modulator die im Verlaufe der Zeit angestiegene Teilnehmerzahl nicht mehr bearbeiten kann, läßt -sich auch dieses komplettierte System verstärken, indem einfach ein weiterer Modulator in Kaskadenschaltung angeschlossen wird.

In technischer Hinsicht gibt es allerdings eine gewisse Schwie-. rigkeit, um zu erreichen, daß die Filterkreise 26 gemäß Figur tatsächlich auch die gewünschten Merkmale besitzen. Diese

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geringe Schwierigkeit wird durch die in Figur 6 dargestellte Schaltung überwunden, wobei zwei Filterkreise 24 und 27 die Funktion des Filterkreises 26 aus Figur 5 übernehmen. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur β sind das Modulationsteil 17* der Wellenteiler 18 und der Filterkreis 17 speziell auf den einen Modulator abgestimmt, während die Filterkreise 23 und 24, d.h. der Wellenteiler 19, allen Modulatoren gemeinsam sind. Demgegenüber sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 das Modulationsteil 17 und die beiden Wellenteiler 18 und I9 auf den einen Modulator abgestimmt. Im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel von Figur 5 besitzt daher die Ausführung gemäß Figur 6 mehr allgemeine Teile, wodurch ein derartiger Modulator sich besser für die Massenfertigung eignet.

Wenn das Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzband 2 für die Frequenzen verwendet wird, welche von den Teilnehmer-Alarmsendern 14 gesendet werden, besitzt der Modulator 10 die in Figur 7-9 dargestellten Ausführungen. Diese Modulatoren entsprechen insofern den in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Modulatoren, als jeder von ihnen einen Ausfallsignal-Eingang 15,„ einen Ausgang 16, ein Modulationsteil I7 und Wellenteiler 18 und I9 aufweist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 ist jedoch der Filterkreis 23 aus Figur 4 durch einen Filterkreis 22 ersetzt, welcher die Gesamtheit des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes durchläßt. Die Funktionsweise dieses Modulators aus Figur 7 ist die gleiche wie die des Modulators aus Figur 4. Der Modulator aus Figur 8 entspricht dem aus Figur 4, jedoch ist der Filterkreis 23 des Wellenteilers 19 aus Figur 4 durch einen Filterkreis 25■'■ ersetzt, welcher nur spezielle Frequenzen innerhalb

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der Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbänder durchläßt, die vom Teilnehmer-Alarmsender 14 ausgesendet werden, wobei als Nebendur ohlaßfilter ein Filterkreis 28 verwendet wird, welcher Arbeitsfahigkeitssignale mit Frequenzen außer denen, die vom Modulationsteil 17 selbst ausgesendet werden und innerhalb des Ausfallsignal-Frequenzbandes liegen, durchläßt. Die Ausführung gemäß Figur 9 entspricht der gemäß Figur 6, doch ist anstelle des Filterkreises 2j5 des Wellenteilers 19 in Figur 6 der Filterkreis 25' und anstelle des Nebendurchlaßfilterkreises 27 ein Filterkreis 29 vorgesehen, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er Arbeitsfahigkeitssignale mit Frequenzen außer denen, die vom Modulationsteil 17 ausgesendet werden, durchläßt.

Wie vorstehend erläutert, verwendet die Erfindung als Frequenzbänder für die von Teilnehmer-Alarmsendern ausgesendeten Signale das Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzband bis auf die Arbeitsfähigkeits- und Ausfallsignal-Frequenzbänder und überträgt das Signal nach Modulation der Frequenz innerhalb des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes durch den an einer geeigneten Stelle an die gleiche Kabelleitung angeschlossenen Modulator innerhalb irgendeines dieser Bänder außer des Ausfallsignal-Frequenzbandes, sodaß zwischen dem Modulator und dem End- oder Steuergerät im CATV-System, in welchem der erfindungsgemäße Modulator verwendet wird, die gleichen Teile wie bei den allgemein üblichen CATV-Systemen verwendet werden können. Außerdem läßt sich eine wesentlich größere Anzahl von Signalen durch geeignete Kombination der von den Teilnehmer-Alarmsendern ausgesendeten Frequenzen mit den Trägerwellen-Frequenzen des Modulators gewinnen.

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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Modulators besteht weiterhin darin, daß die übliche Bildübertragung nicht gestört wird.

Das besondere Verdienst der Verwendung des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes als Sendefrequenzband für die Alarmsender ist die Möglichkeit der völligen Ausnutzung der Frequenzbänder, welche im CATV-System verwendet werden können. Durch Verwendung des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes 2 zusätzlich zu den Bändern 1 und 4 in Figur 1 ergeben sich modulierte Trägerwellen des Modulators, welche das gleiche Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzband benutzen, sodaß zahlreiche Signalkombinationen erzielbar sind, indem die Kombination zwischen den Sendefrequenzen der Alarmsender mit den Trägerwellen-Frequenzen des Modulators verändert wird. Der Vorteil einer Verwendung der Frequenzbänder 1 und 4 für die von den Alarmsendern ausgesendeten Frequenzen besteht darin, daß die Frequenzbänder mit Ausnahme des Arbeitsfähigkeitssignal- und Ausfallsignal-Frequenzbandes, d.h. der Bänder, welche in den Üblichen CATV-Systemen nicht verwendet werden, als Sendefrequenzen von den Alarmsendern zum Modulator verwendet werden können, wodurch wesentlich mehr Signale für die Teilnehmer zur Verfügung stehen, indem dieser Vorteil mit dem Modulator kombiniert wird, welcher das Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzband benutzt. Die Anzapfungen 11 in dem System können beispielsweise als bidirektionale Anzapfungen ausgebildet sein, bei denen das Verhältnis der Verbindung von Ausfallsignalen zu Teilnehmeranschlüssen über den gleichen Frequenzbereich dem Verhältnis aus der Verbindung von Signalen, die von Teilnehmeranschlüssen ausgesendet werden, mit der Hauptleitung gleich ist.

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Wenn Frequenzen innerhalb der Frequenzbänder 1 und 4 als Sendefrequenz'en der Alarmsender verwendet werden, werden bidirektionale Anzapfungen verwendet, welche Brückenschaltungen aufweisen, in denen das Verhältnis von Anschluß-Ausfallsignalen zu Teilnehmeranschlüssen entsprechend dem Ausfallsignal-Frequenzband gehalten wird, während die Verbindung von den Teilnehmeranschlüssen zur Hauptleitung innerhalb der Frequenzbänder gehalten wird, die für von den Teilnehmeranschlüssen übertragene Frequenzen geeignet sind.

Ansprüche;

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Claims

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Patentansprüche

I)J Modulator für Arbeitsfähigkeitssignale in einem bidirektionalen Fernsehsystem mit Gemeinschaftsantenne (CATV-System), gekennzeichnet durch einen Antennen-Anschluß (15)* einen Teilnehmeranschluß (16), ein Modulationsteil (17), Wellenteiler (18, 19) und eine elektrische Stromquelle (20).

2) Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenteiler (18 und 19) einen Pilterkreis (22) aufweisen, welcher das gesamte Frequenzband (2) der Arbeitsfähigkeitssignale durchläßt, ferner einen Filterkreis (25), welcher alle Frequenzbänder bis auf die der Arbeitsfähigkeits- und der Aus- fallsignale durchläßt, und Filterkreise (24), welche die Gesamtheit eines Ausfallsignal-Frequenzbandes (j3.) durchlassen. -

J>) Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenteiler (18) einen Filterkreis (25) aufweist, welcher nur spezielle Frequenzen innerhalb des vom Modulationsteil (17) ausgesendeten Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes durchläßt, sowie einen Arbeitsfähigkeitssignale durchlassenden Filterkreis (26), wobei die Frequenzen dieser Arbeitsfähigkeitssignale außerhalb der speziellen Frequenzen des Ausfallsignal-Frequenzbandes (j5) und außerhalb des vom Modulationsteil (17) ausgesendeten Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes liegen, und daß der Wellenteiler (19) einen alle Frequenzbänder bis auf die der Arbeitsfähigkeitssignale und der Ausfallsignale durchlassende:: Filterkreis (25) und einen dem Filterkreis (26) des anderen Wellenteilers (18) identischen Filterkreis aufweist.

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4) Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem Filterkreise (27) aufweist, welche abweichend von denen der Wellenteiler (18, I9) Arbeitsfähigkeitssignale mit Frequenzen durchläßt, die nicht im vom Modulationsteil (I7) ausgesendeten Frequenzband liegen.

5) Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er anstelle des Filterkreises (23) einen das gesamte Frequenzband der Arbeitsfähigkeitssignale durchlassenden Filterkreis (22) aufweist.

6) Modulator nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß er anstelle des Filterkreises (23) im Wellenteiler (I9) einen Filterkreis (25') für den Durchlaß nur spezieller von Teilnehmer-Alarmsendern (14) ausgesendeter Frequenzen innerhalb des Arbeitsfähigkeitssignal-Frequenzbandes aufweist sowie Filterkreise (28) für den Durchlaß von Frequenzbändern außer Arbeitsfähigkeitssignalen mit Frequenzen außerhalb des vom Modulationsteil (17) ausgesendeten Frequenzbandes und der Gesamtheit des Ausfallsignal-Frequenzbandes.

Patentanwalt.

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