DE2932057C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Trägerfrequenzversorgungsvor richtung für Relaisstationen im Mikrowellenbereich der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art, die aus der US-PS 38 05 192 bekannt ist.The invention relates to a carrier frequency supply direction for relay stations in the microwave range in the Preamble of claim 1 specified type, which the US-PS 38 05 192 is known.
Im Mikrowellenbereich werden Informationen von einer Sende station über Relaisstationen bis zu einer Empfängerstation mit Hilfe eines Trägerfrequenzsignals moduliert übermittelt. An das Trägerfrequenzsignal werden eine Reihe technischer Anforderungen gestellt, deren wichtigste sind: Genauigkeit und Stabilität des Frequenzwertes zur Vermeidung von Inter ferenzerscheinungen zwischen den einzelnen Kanälen der üblichen Vielkanalsysteme, stabile Leistungsabgabe und geringer Rauschanteil. Das Trägerfrequenzsignal muß außerdem auch moduliert werden können, damit Schalt- und Hilfssignale für die Relaisstationen in nicht zur Informationsübertragung benutzten Übertragungsbandbereichen übermittelt werden können.In the microwave range, information from a broadcast station via relay stations to a receiver station transmitted modulated with the aid of a carrier frequency signal. A number of technical are added to the carrier frequency signal Requirements, the most important of which are: accuracy and stability of the frequency value to avoid inter reference phenomena between the individual channels of the usual multi-channel systems, stable power output and low noise component. The carrier frequency signal must also can also be modulated so that switching and auxiliary signals for the relay stations in not for information transmission used transmission band areas are transmitted can.
Die eingangs erwähnte US-PS 38 05 192 beschreibt einen modu lierbaren Frequenzgenerator, mit dem ein solches Träger frequenzsignal erzeugt werden kann. Der Frequenzgenerator enthält eine Rückkoppelschleife, die einen programmierbaren Frequenzteiler zur Stabilisierung der Ausgangsfrequenz des Frequenzgenerators aufweist. Die Modulation erfolgt durch Einwirken auf die Regelschleife, wobei die analogen Modu liersignale zu einer Rechteck-Impulsfolge mit sich änderndem Tastverhältnis umgewandelt werden. Diese Impulsfolge wird dann der Teilerschaltung zugeführt, wobei das resultierende Teilverhältnis proportional zum Tastverhältnis der Impuls folge ist. The above-mentioned US-PS 38 05 192 describes a modu adjustable frequency generator with which such a carrier frequency signal can be generated. The frequency generator contains a feedback loop that is a programmable Frequency divider to stabilize the output frequency of the Has frequency generator. The modulation is done by Act on the control loop, whereby the analog mod lier signals to a rectangular pulse train with changing Duty cycle to be converted. This pulse train will then fed to the divider circuit, the resulting Partial ratio proportional to the pulse duty factor consequence is.
Diese Anordnung hat den Nachteil, daß für jede Trägerfre quenz eine eigene, vollständige Regelschleife mit eigenem, auf die jeweilige Trägerfrequenz abgestimmten Referenz oszillator erforderlich ist. Darüber hinaus kann sich die Modulation, da sie in den Regelkreis eingreift, in uner wünschter Weise auf die Frequenzstabilisierung auswirken. Die in einem Vielkanalsystem derart aus individuellen Trägerfrequenzen erzeugte Trägerfrequenzreihe ist inko härent, so daß störende, schwer zu unterdrückende Kom binationseffekte auftreten.This arrangement has the disadvantage that for each carrier fre quenz its own complete control loop with its own reference matched to the respective carrier frequency oscillator is required. In addition, the Modulation, since it intervenes in the control loop, in un desirable effect on frequency stabilization. Those in a multi-channel system are so individual Carrier frequencies generated carrier frequency series is inco inherent, so that annoying, difficult to suppress com bination effects occur.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist die Schaffung einer Trägerfrequenzversorgungsvorrichtung der im Oberbe griff des Patentanspruchs 1 genannten Art, bei der eine Modulierung ohne Beeinflussung der Frequenzstabilisierung möglich ist und die sich insbesondere zum Aufbau von Mehr kanalstationen eignet.The object underlying the invention is to create a carrier frequency supply device in the Oberbe handle of claim 1 mentioned type, in which a Modulation without affecting frequency stabilization is possible and which is particularly to build more channel stations is suitable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen dadurch gelöst, daß die Modulationsstufe nicht an den Rückkoppelzweig, sondern direkt an den Mikrowellengenerator angeschlossen ist.This object is achieved according to the invention in the license plate of the features specified in patent claim 1, that the modulation stage is not connected to the feedback branch, but directly connected to the microwave generator is.
Dadurch ist ausgeschlossen, daß sich Modulation und Fre quenzstabilisierung gegenseitig beeinflussen. In einer Mehrkanalstation können darüber hinaus die einzelnen Kanäle einheitlich aufgebaut und mit den gleichen Schaltungs bestandteilen ausgestattet werden. Es kann dabei in Mehrkanalstationen ein einziger, gemeinsamer Referenz oszillator verwendet werden, wodurch kohärente Träger frequenzen zu erhalten sind. This prevents modulation and Fre influence the stabilization of each other. In a Multi-channel station can also use the individual channels uniformly constructed and with the same circuit components. It can be in Multi-channel stations a single, common reference oscillator can be used, creating coherent carriers frequencies can be obtained.
Die Unteransprüche 2 bis 16 beschreiben vorteilhafte Weiter entwicklungen der erfindungsgemäßen Trägerfrequenzversor gungsvorrichtung. Die Ausgestaltung nach den Ansprüchen 5 bis 9 mit mehreren Frequenzteilerstufen im programmierbaren Frequenzteiler hat dabei den besonderen Vorteil, daß zu sätzlich auch noch der Frequenzteiler zu Modulationszwecken herangezogen werden kann.The sub-claims 2 to 16 describe advantageous further developments of the carrier frequency supplier according to the invention supply device. The design according to claims 5 to 9 with several frequency divider stages in the programmable Frequency divider has the particular advantage that additionally also the frequency divider for modulation purposes can be used.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Trägerfrequenz versorgungsvorrichtung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 1 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungs formen der Vorrichtung.Embodiments of the carrier frequency supply device according to the invention are explained in more detail with reference to the drawing. Figs. 1 to 6 show various forms of execution of the device.
Eine erste Ausführungsform der Vorrichtung ist in der Fig. 1 dargestellt. Das Hochfrequenzsignal wird in einer Träger stufe 1 mit Hilfe eines Mikrowellengenerators 3 mit zwei Steuereingängen und zwei getrennten Ausgängen erzeugt. Der Ausgang 20 ist dabei an den Eingang 23 eines Frequenzteilers 4 mit programmierbarem Teilverhältnis angekoppelt und der Ausgang 19 an den Hochfrequenz-Ausgang 29 der Trägerstufe 1 ange schlossen. Die Frequenz des am Eingang 23 des Frequenzteilers 4 auftretenden hochfrequenten Signals wird durch den aus einem Mikrowellenfrequenzteiler 7 mit ein stellbarem Teilverhältnis und einem mehrstelligen Frequenzteiler 8 mit programmierbarem Teilverhältnis zusammengesetzten analogen Mikrowellenfrequenzteiler 6 dem programmierten Teilverhältnis entsprechend geteilt und dem Ausgang 25 des Frequenz teilers 4 zuge führt. Der Ausgang 25 ist mit dem Eingang 26 eines Phasen- oder Frequenzkomparators 5 verbunden. Ein Eingang 27 des Phasen- oder Frequenzkomparators 5 bildet einen Referenzeingang 31 der Trägerstufe 1, an den der Ausgang 33 eines Referenzoszillators 2 angeschlossen ist. Im Referenzoszillator 2 wird ein Signal hoher Stabilität mit Hilfe eines Quarz oszillators 9 erzeugt, dessen Frequenz in einem Frequenz teiler 10 auf den Nennwert des Referenzsignals ge bracht wird. Das Signal wird dem Ausgang 33 zugeführt. Am Ausgang 28 des Phasen- oder Frequenzkomparators 5 wird ein der Phasen- oder Frequenzabweichung des am Eingang 26 auftretenden rückgekoppelten Signals vom Referenzsignal am Eingang 27 proportionales Regelsignal erhalten. Der Ausgang 28 ist über einen Verstärker 11 und ein Filter 12 an einen Steuereingang 21 des Mikrowellengenerators 3 angeschlossen. Das am Steuereingang 21 auftretende Regelsignal sorgt für die Frequenzstabilität des Mikrowellengenerators. Der Hochfrequenzausgang 29 der Trägerstufe 1 ist über einen Verstärker 15, ein Filter 16, einen Frequenzverviel facher 17 und einen Isolator 18 an den Ausgang 34 der Trägerversorgungsvorrichtung gekoppelt, an dem das Trä gerfrequenzsignal, das die Anforderungen an die Nennfrequenz, Stabilität usw. erfüllt, abzu nehmen ist. Die analoge Modulationseingabe erfolgt über einen analogen Modulationseingang 32 der Träger stufe 1, wobei der analoge Modulationseingang 32 über eine Modulationsstufe 13 an einen Steuereingang 22 des Mikrowellengenerators 3 angeschlossen ist. Ein Ein gang 30 der Trägerstufe 1 dient zur Eingabe der di gitalen Modulation. Der Eingang 30 steht über die Digitalmodulationsstufe 14 mit einem Eingang 24 des Frequenzteilers 4 in Verbindung, über den der Programmierteil des mehrstelligen Frequenztei lers 8 mit programmierbarem Teilverhältnis gesteuert wird.A first embodiment of the device is shown in FIG. 1. The high-frequency signal is generated in a carrier stage 1 using a microwave generator 3 with two control inputs and two separate outputs. The output 20 is coupled to the input 23 of a frequency divider 4 with a programmable partial ratio and the output 19 is connected to the high-frequency output 29 of the carrier stage 1 . The frequency of the input 23 of the frequency divider 4 occurring high-frequency signal is divided by the with a stellbarem division ratio and a multi-digit frequency divider 8 composed of a microwave frequency divider 7 with a programmable division ratio analog microwave frequency divider 6 the programmed division ratio accordingly, and the output 25 of the frequency fed to divider 4 . The output 25 is connected to the input 26 of a phase or frequency comparator 5 . An input 27 of the phase or frequency comparator 5 forms a reference input 31 of the carrier stage 1 , to which the output 33 of a reference oscillator 2 is connected. In the reference oscillator 2 , a signal of high stability is generated with the aid of a quartz oscillator 9 , the frequency of which is brought in a frequency divider 10 to the nominal value of the reference signal. The signal is fed to the output 33 . At the output 28 of the phase or frequency comparator 5 , a control signal proportional to the phase or frequency deviation of the feedback signal occurring at the input 26 from the reference signal at the input 27 is obtained. The output 28 is connected via an amplifier 11 and a filter 12 to a control input 21 of the microwave generator 3 . The control signal occurring at the control input 21 ensures the frequency stability of the microwave generator. The high-frequency output 29 of the carrier stage 1 is coupled via an amplifier 15 , a filter 16 , a frequency multiplier 17 and an isolator 18 to the output 34 of the carrier supply device, to which the carrier frequency signal that meets the requirements for the nominal frequency, stability, etc. can be decreased. The analog modulation input takes place via an analog modulation input 32 of the carrier stage 1 , the analog modulation input 32 being connected via a modulation stage 13 to a control input 22 of the microwave generator 3 . An input 30 of carrier level 1 is used to enter the digital modulation. The input 30 is connected via the digital modulation stage 14 to an input 24 of the frequency divider 4 , via which the programming part of the multi-digit frequency divider 8 is controlled with a programmable part ratio.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Trägerfrequenzversorgungsvorrichtung ist in der Fig. 2 gezeigt. In dieser Ausführungs form besitzt der Mikrowellengenerator 3 nur einen Steu ereingang 22. Innerhalb des Mikrowellengenerators 3 weist ein Hochfrequenzoszillator 36 einen Ausgang auf, der mit dem Eingang eines Richtungskopplers ver bunden ist. Der Hauptzweig des Richtungskopplers bildet einen Ausgang 19, der Neben zweig einen Ausgang 20 des Mikrowellengenerators 3. An den Steuereingang 22 ist der Ausgang 39 einer Fil terweiche 35 angeschlossen. An den einen Eingang 40 der Fil terweiche 35 ist über den Verstärker 11 und das Filter 12 der Referenzausgang 28 des Phasen- oder Frequenz komparators 5, an den anderen Eingang 41 der Filterweiche 35 über die Modulationsstufe 13 der analoge Modulations eingang 32 der Trägerstufe angeschlossen. Zwischen dem Hochfrequenzausgang 29 der Trägerstufe 1 und dem Ausgang 34 der Trägerversorgungsvorrichtung ist ein Phasenmodulator 39 geschaltet, dessen Eingang 42 ein Phasenmodulationseingang ist.Another embodiment of the carrier frequency supply device is shown in FIG. 2. In this embodiment, the microwave generator 3 has only one control input 22 . Within the microwave generator 3 , a high-frequency oscillator 36 has an output which is connected to the input of a directional coupler. The main branch of the directional coupler forms an output 19 , the secondary branch an output 20 of the microwave generator 3 . At the control input 22 , the output 39 of a filter switch 35 is connected. At one input 40 of the filter switch 35 is connected via the amplifier 11 and the filter 12 of the reference output 28 of the phase or frequency comparator 5 , to the other input 41 of the filter switch 35 via the modulation stage 13 of the analog modulation input 32 of the carrier stage. A phase modulator 39 , whose input 42 is a phase modulation input, is connected between the high-frequency output 29 of the carrier stage 1 and the output 34 of the carrier supply device.
In einer Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 ist der Ausgang 33 des Referenzoszillators 2 an die Referenzeingänge 31 1; 31 2; 31 3; 31 4 . . . mehrerer Trägersufen 1 1; 1 2; 1 3; 1 4 . . . an geschlossen. In one embodiment of the invention according to FIG. 3, the output 33 of the reference oscillator 2 is connected to the reference inputs 31 1 ; 31 2 ; 31 3 ; 31 4 . . . several girder steps 1 1 ; 1 2 ; 1 3 ; 1 4 . . . closed on.
Die Frequenzen (f 1; f 2; f 3; f 4 . . .) der durch die Trägerstufen erzeugten Hochfrequenzsignale weisen technisch bedingt unter schiedliche Werte auf. Demgemäß sind auch die Teil verhältnisse der Frequenzteiler mit program mierbarem Teilverhältnis unterschiedlich (1/a; 1/b; 1/c; 1/d . . .), wobei die Frequenz teiler in den einzelnen Trägerstufen die rückgekop pelten Signale auf den jeweiligen Nennwert teilen. Der Referenzoszillator 2 besitzt zwei Schaltungen (Betriebsschaltung 43 und Reserveschaltung 44), die Referenzsignale mit gleichen Frequenzen erzeugen und deren Ausgänge über einen Umschalter 45 an den Ausgang 33 des Referenzoszillators 2 angeschlossen sind. Die Eingänge der Trägerstufen können mit Hilfe weiterer Umschalter (K 1; K 2; K 3; K 4 . . .) vom Ausgang des gemeinsamen Referenzoszillators abgeschaltet und an die Referenz ausgänge (33 1; 33 2; 33 3; 33 4 . . .) ihnen jeweils zugeord neter Referenzeinheiten (2 1; 2 2; 2 3; 2 4 . . .) an geschlossen werden.The frequencies (f 1 ; f 2 ; f 3 ; f 4 ...) Of the high-frequency signals generated by the carrier stages have different values for technical reasons. Accordingly, the sub-ratios of the frequency divider with programmable sub-ratio are different ( 1 / a ; 1 / b ; 1 / c ; 1 / d ...), The frequency divider in the individual carrier stages the feedback signals to the respective nominal value share. The reference oscillator 2 has two circuits (operating circuit 43 and reserve circuit 44 ) which generate reference signals with the same frequencies and whose outputs are connected to the output 33 of the reference oscillator 2 via a changeover switch 45 . The inputs of the carrier stages can be switched off from the output of the common reference oscillator with the help of further changeover switches (K 1 ; K 2 ; K 3 ; K 4 ...) And to the reference outputs ( 33 1 ; 33 2 ; 33 3 ; 33 4 . .) Reference units assigned to them ( 2 1 ; 2 2 ; 2 3 ; 2 4 ...) are connected to them.
In den Fig. 4, 5 und 6 sind Beispiele zur An wendung der Erfindung in Mikrowellenrelaisstationen gezeigt, wobei die Stabilisierung der Frequenzen der Trägerstufen mit einem gleichen Referenzsignal erfolgt, d. h. ein gemeinsamer Referenzoszillator eingesetzt wird.In Figs. 4, 5 and 6 are examples of the invention An application shown in microwave relay stations, wherein the stabilization of the frequencies of the carrier levels is performed with a same reference signal, that a common reference oscillator is used.
Bei dem in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsbei spiel sind die Referenzeingänge 31 1 und 31 2 der Trägerstufen, die im Sender 1 1 und Empfänger 1 7 desselben Kanals der Relaisstation (z. B. Nr. 1) untergebracht sind, an den Ausgang 33 des Referenz oszillators 2 angeschlossen.Play in the example shown in FIG. 4 Ausführungsbei the reference inputs 31 1 and 31 2 of the support steps that of the same in the transmitter 1 1 and receiver 1 7 channel, the relay station are (z. B. NO. 1) are housed, to the output 33 of the reference oscillator 2 connected.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind die Referenzeingänge 31 1, 31 2 . . . 31 12 der Trägerstufen 1 1, 1 2, 1 3 . . . 1 12 aller Sender und Empfänger eines Übertragungsbandes einer Relaissta tion an den Ausgang des gemeinsamen Referenzoszillators 2 angeschlossen.In the exemplary embodiment according to FIG. 5, the reference inputs 31 1 , 31 2 . . . 31 12 of the carrier levels 1 1 , 1 2 , 1 3 . . . 1 12 all transmitters and receivers of a transmission band of a relay station connected to the output of the common reference oscillator 2 .
Bei dem in der Fig. 6 gezeigten Ausführungsbei spiel der Erfindung sind die Referenzeingänge 31 1-31 12 und 31 1-31 16 der Trägerstufen 1 1-1 12 und 1 1-1 16 aller Sender und Empfänger von in zwei unterschied lichen Bändern arbeitenden (4 GHz und 6 GHz) Relais stationen an den Ausgang 33 des gemeinsamen Referenzoszillators 2 angeschlossen.In the embodiment of the invention shown in FIG. 6, the reference inputs 31 1 - 31 12 and 31 1 - 31 16 of the carrier stages 1 1 - 1 12 and 1 1 - 1 16 of all transmitters and receivers of working in two different bands (4 GHz and 6 GHz) relay stations connected to the output 33 of the common reference oscillator 2 .
Claims (17)
einem Mikrowellengenerator (3),
einem Frequenzteiler (4) mit programmierbarem Teil verhältnis,
einem Phasen- oder Frequenzkomparator (5),
einem Referenzoszillator (2), und mit
einer Modulationsstufe (13), wobei
- Frequenzteiler (4), Frequenzkomparator (5) und Referenzoszillator (2) eine Rückkoppelschleife zur Regelung der Frequenz des Mikrowellengenerators (3) bilden,
a microwave generator ( 3 ),
a frequency divider ( 4 ) with programmable part ratio,
a phase or frequency comparator ( 5 ),
a reference oscillator ( 2 ), and with
a modulation level ( 13 ), wherein
- Frequency divider (4), frequency comparator (5) and the reference oscillator (2) form a feedback loop for controlling the frequency of the microwave generator (3),
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