DE3015680C2 - Schaltungsanordnung für einen VHF/UHF-Breitband-Doppelüberlagerungsempfänger in Mikrostreifenleitungstechnik - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für einen VHF/UHF-Breuband-Doppelüberlagerungsempfänger in Mikrostreifenleitungrtechnik gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie aus der DE-AS 23 34 570 bekannt ist.

Bei VHF/UHF-Breitband-Doppelüberlagerungsempfängern erfolgt eine Zweifach-Umsetzung der Empfangssignale, indem die Empfangssignale z. B. durch Mischung mit der Frequenz eines ersten Überlagerungsoszillators in einer ersten Mischstufe auf eine außerhalb des Empfangsbereiches liegende erste Zwischenfrequenz angehoben und sodann durch Mischung mit der Frequenz eines zweiten Überlagerungsoszillators in einer zweiten Mischstufe auf eine zweite Zwischenfrequenz herabgesetzt werden (DE-AS 631).

Bei einer aus der DE-AS 23 34 570 bekannten Schaltungsanordnung dieser eingangs genannten Art werden die Empfangssignale zunächst durch einen Breitbandverstärker verstärkt sodann in einer ersten symmetrischen Mischstufe auf einen über zumindest der zweifachen oberen Gre.izfrequenz der Empfangssigna-Ie liegenden Frequenzwert angehoben und erfahren anschließend in einer zweiten symmetrischen Mischstufe wieder eine Frequenzherabsetzung, woraufhin sie einer Zwischenfrequenz-Verstärkerstufe zugeführt werden. Zwischen den beiden Mischstufen ist ein ebenfalls in Mikrostreifenleitungstechnik ausgeführtes Bandpaßfilter geschaltet, das zur Unterdrückung von Störsignalanteilen im ersten Zwischenfrequenzsingal dient. Solche Störsignalanteile entstehen bei der Mischung durch Addition und Subtraktion der Empfangsfrequenz zu bzw. von den ganzzahligen Vielfachen der Frequenz des von dem ersten Überlagerungsoszillator abgegebenen Signais. Hierdurch lassen s;ch zwar Störsignale im Bereich der ersten Zwischenfrequenz zufriedenstellend unterdrücken, jedoch treten Störsignalanteile mit höheren Frequenzen weitgehend durch das Bandpaßfilter hindurch. Die mangelhafte Unterdrückung solcher, von der ersten Zwischenfrequenz weitab liegender Störsignalanteile beruht im wesentlichen darauf, daß an das Bandpaßfilter einerseits die Forderung möglichst verlustarmer Übertragung bzw. geringer Dämpfung bei der die Mittenfrequenz bildenden ersten Zwischenfrequenz gestellt wird und andererseits Signalkomponenten, deren Frequenz ein Mehrfaches der Mittenfrequenz des Bandpaßfilters übersteigt bei Ausführung des Bandpaßfilters in Viikrostreifenleitungstechnik nicht mehr unterdrückt, sondern lediglich unzureichend gedämpft werden können (siehe hierzu auch IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 18, No. 6, November 1975).

Von diesen unzureichend gedämpften Störsignalanteilen führen insbesondere die den Harmonischen höherer Ordnung entsprechenden Anteile zu ausgangsseitigen Störungen, da sie in der zweiten Mischstufe nicht nur mit dem Ausgangssignal des zweiten Überlagerungsoszillators, sondern insbesondere auch mit den bei der zweiten Mischung entstehenden Harmonischen gemischt werden, wobei im Bereich der zweiten Zwischenfrequenz liegende Mischsignalanteile entstehen können, die dann ausgangsseitig weiterverarbeitet werden und zu erheblichen Signalstörungen führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine in Mikrostreifenleitungstechnik ausgeführte Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszugestalten, daß auch hochfrequente Störsignalanteile im ersten Zwischenfrequenzsignal vollständig unterdrückt werden.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.

Erfinrlungsgemäß ist dem Bandpaßfilter über eine unsymmetrische Leitung ein Tiefpaßfilter nachgeschaltet, dessen Grenzfrequenz zwischen dem zweifachen und dreifachen Wert der niedrigsten Frequenz des ersten Überlagerungsoszillalors liegt. Damit läßt sich trotz Ausführung der Schaltungsano-dnung in Mikrostreifenleitungstechnik bei weiterhin äußerst verlustarmer Signalübertragung im Bereich der Mittenfrequenz des Bandpaßfilters auf einfache Weise eine wirkungsvolle, zuverlässige Unterdrückung sämtlicher von der ersten Mischstufe abgegebener Störsignale auch höherer Frequenz erzielen, wobei die Verbindung zwischen den beiden Filtern über eine einfache unsymmetrische Leitung erfolgen kann.

Das Tiefpaßfilter weist beispielsweise eine Grenzfrequenz von 7000 MHz auf, während die erste Zwischenfrequenz bei 2500 M Hz liegt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugsnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer üblichen Schaltungsanordnung für einen VHF/UHF-Breitband-Doppelüberlagerungsempfänger des Standes der Technik und

Fig.2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung für einen VH F-UH F-Breitband-Doppelüberlagerungsempfänger.

F i g. 1 zeigt eine übliche Schaltungsanordnung für einen VHF-UHF-Brcitband-Doppelüberlagerungsempfänger gemäß der vorstehend genannun DE-AS 23 34 570. Bei der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 werden an einem Eingang I anstehende Lmpfangssigna-Ie von im VHF-UHF-Bereich liegenden Fernsehkanälen über einen Breitbandverstärker 15 und ein Tiefpaßfilter 14 einer ersten symmetrischen Mischstufe 3 zugeführu Ein am AusFS»ng der mit dem Ausgangssignal eines ersten Oberlagerungsoszillators 9 gespeisten ersten Mischstufe 3 erhaltenes erstes Zwischenfrequenzsignal wird über ein Bandpaßfilter 4 einer zweiten symmetrisehen Mischstufe 5 zugeführt, die mit dem Ausgangssignal eines zweiten Überlagerungsoszillators 10 gespeist wird und ein zweites Zwischenfrequenzsignal erzeugt, das von einer Zwischenfrequenz-Verstärkerstufe 7 verstärkt und einem Ausgang 8 zugeführt wird.

Durch entsprechende Wahl der Frequenz Jes ersten Überlagerungsoszillators 9 wird die Empfangssignalirequenz auf die erste Zwischenfrequenz angehoben, die dann in der zweiten Mischstufe 5 wieder auf eine zweite Zwischenfrequenz abgesenkt wird. Sämtliche Übertragungsleitungen zwischen dem Breitbandverstärker 15 und der Zwischenfrequenz-Verstärkerstute 7 bestehen aus (mit Doppellinien dargestellten) symmetrischen Leitungen 2, 6, U, 12 und 13. Das Bandpaßfilter 4 besteht aus einer magnetischen Resonanzschaltung in Mikrostreifenleitungstechnik, z. B. aus einem Yig-Baustein, und dient zur Unterdrückung von Störsignalanteilen in dem von der ersten Mischstufe abgegebenen ersten Zwischenfrequenzsignal. Diese Störsignale entstehen bei der Mischung durch Addition und Subtraktion der Empfangsfrequenz zu bzw. von den ganzzahligen Vielfachen der Frequenz des Ausgangssignals des ersten Überlagerungsoszillators 9. Während Störsignale im Bereich der ersten Zwischenfrequenz zufriedenstellend unterdrückt werden, treten jedoch Störsignalantei-Ie mit höheren Frequenzen weitgehend durch das Bandpaßfilter 4 hindurch und werden in der zweiten Mischstufe mit hohen Harmonischen der Frequenz des zweiten Überlagerungsoszillators gemischt, was zwangsläufig das Auftreten von Störsignalanteilen im zweiten Zwischenfrequenzsignal zur Folge hat, die dann zu unerwünschten Interferenzen führen.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher auf die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für einen VHF/UHF-Breitband-Doppelüberlagerungsempfänger eingegangen, bei der zur Beseitigung unzureichend unterdrückter hochfrequenter Störsignalanteile im ersten Zwishenfrequenzsignal dem Bandpaßfilter ein Tiefpaßfilter nachgeschaltet ist. Zusätzlich ist jeweils ein Symmetrierglied zwischen die erste Mischstufe und den ersten Überlagerungsoszillator bzw. zwischen die zweite Mischstufe und den zweiten Überlagerungsoszillator geschaltet. Da die Mischstufen aus einfachsymmetrischen Schaltungen bestehen, kann durch diese Maßnahmen die Anzahl der Haltleiterbauelemente z. B. für den Breitbandverstärker und die Mischstufen auf die Hälfte der üblicherweise erforderlichen Anzahl reduziert werden.

Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 umfaßt einen Breitbandverstärker 21 für die Empfangssignale von im e>5 VHF/UHF-Bereich liegenden Fernsehkanälen, einen ersten Überlagerungsoszillator 32, einen zweiten Überlagerungsoszillator 34, pin erstes Symmetrierglied 31, ein zweites Symmetrierglied 33, eine erste symmetrische Mischstufe 23, eine zu eite symmetrische Mischstufe 26, eine Filtereinrichtung mit einem Bandpaßfilter 24 und einem Tiefpaßfilter 25 sowie eine Zwischenfrequenz-Verstärkerstufe 28.

Ein Eingang 20 für die Empfangssignale ist mit einem Eingang des Breitbandverstärkers 21 verbunden, dessen Ausgang wiederum über eine unsymmetrische Leitung 22 mit einem Eingang der ersten Mischstufe 23 verbunden ist. Der ersten Mischstufe 23 werden außerdem die Ausgangssignale des ersten Überlagerungsoszillators 32 zugeführt, die zunächst von dem ersten Symmetrierglied 31 in ein symmetrisches Signal aufgespalten und sodann über eine in Fig.2 als Doppellinie dargestellte symmetrische Leitung 30 als symmetrisches Signal der ersten Mischstufe 23 zugeführt werden. Ein von der ersten Mischstufe 23 erzeugtes erstes Zwischenfrequenzsignal gelangt über das Bandpaßfilter 24 und das diesem nachgeschaltete Tiefpaßfilter 25 zum Eingang der zweiten Mischstufe 26. Der zweiten Mischstufe 26 wird außerdem das AusgangssignaJ des zweiten Überlagerungsoszillators 34 zugeführt, das zunächst von dem zweiten Symmetrierglied 33 in ein symmetrisches Signal aufgespalten wird und sodann über eine ebenfalls als Doppellinie dargestellte symmetrische Leitung 35 zu der zweiten Mischstufe 26 gelangt. Das von der zweiten Mischstufe 26 erzeugte zweite Zwischenfrequenzsignal wird über eine unsymmetrische Leitung 27 einem Eingang der Zwischenfrequenz-Verstärkerstufe 28 zugeführt und dort verstärkt. Das verstärkte zweite Zwischenfrequenzsignal wird über einen Ausgang 29 abgegeben und steht dort für die nächste Stufe zur Verfugung, die einen Demodulator und einen Ton- und/oder Videofrequenz-Verstärker enthalten kann.

Die Funktion des Tiefpaßfilters 25 besteht in der Unterdrückung der vorstehend beschriebenen hochfrequenten Störsignalanteile, die durch das Bandpaßfilter 24 hindurchtreten und damit in dem von der ersten Mischstufe abgegebenen ersten Zwischenfrequenzsignal verbleiben. Zu diesem Zweck liegt die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 25 zwischen dem zweifachen und dreifachen Wert der niedrigsten Frequenz des ersten Überlagerungsoszillators 32, da besonders die Unterdrückung von Störsignalfrequenzen im Bereich der dreifachen Frequenz des ersten Überlagerungsoszillators von wesentlicher Bedeutung ist, weil Störsignalant;ile mit diesen Frequenzen eine relativ hohe Leistung aufweisen.

Nachstehend werden Zahlenbeispiele für verschiedene Frequenzen und Verstärkungsfaktoren angegeben: Der Frequenzbereich des Breitbandverstärkers 21 erstreckt sich von 40 bis 900 MHz, während sein Verstärkungsfaktor 20 dB beträgt. Der erste Überlagerungsoszillator 32 ist spannungsabstimmbar, wobei seine Schwingfrequenz von ungefähr 2600MHz bis 3400 MHz variabel ist. Die erste Zwischenfrequenz am Ausgang der ersten Mischstufe 23 liegt bei 2500 MHz. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 25 liegt dann bei 7000 MHz, da dieser Wert unter dem Dreifachen der tiefstmöglichen Frequenz des ersten Überlagerungsoszillators 32 liegt. Zum Empfang von im VHF/UHF-Bereich liegenden Fernsehkanälen ist die Frequenz des zweiten Überlagerungsoszillators 34 derart gewählt, daß z. B. in den USA die zweite Zwischenfrequenz in das 45 MHz - Band fällt (in Japan: 58 MHz - Band). Mit der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung sind im VHF-Bereich eine Rauschzahl von weniger als 4 dB,

im UHF-Bereich eine Rauschzahl von weniger als 7 dB sowie eine Gesamtverstärkung von 30 dB erzielbar.

Die Schaltungsanordnung besteht weitgehend aus unsymmetrischen Gliedern. Sowohl die Übertragungsleitung zwischen dem Breitbandverstärker 21 und der ersten Mischstufe 23 als auch die Übertragungsleitung zwischen der zweiten Mischstufe 26 und der Zwischenfrequenz-Verstärkerstufe 28 bestehen aus unsymmetrischen Leitungen. Der Schaltungsaufbau wird durch das zwischen der ersten Mischstufe 23 und dem ersten Überlagerungsoszillator 32 angeordnete Symmetrierglied 31 sowie das zwischen der zweiten Mischstufe 26 und dem zweiten Überlagerungsoszillator 34 angeordnete Symmetrierglied 33 weiter vereinfacht. Da der Abschnitt zwischen der ersten Mischstufe 23 und der zweiten Mischstufe 26 aus unsymmetrischen Schaltungen besteht, können Filter mit einfachem Aufbau in Mikrostreifenleitungstechnik für das Bandpaßfilter 24 und das Tiefpaßfilter 25 Verwendung finden. Die Filtereinrichtung läßt sich somit auf einfache Weise aus integrierten Mikrowellenschaltungen aufbauen.

Mit einer derart einfach aufgebauten Schaltungsanordnung für einen Breitband-Doppelüberlagerungsempfänger lassen sich Fernseh- und/oder Rundfunksignale ohne Umschalten der Empfangsbänder empfangen. Bei Vergrößerung des Empfangsbereiches können zusätzlich UKW-Signale empfangen werden, deren Frequenzband unterhalb des Fernseh-Frcquenzbereiches liegt. Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung ist somit auch bei einem universellen Breitband-Heimempfänger verwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   t. Schaltungsanordnung für einen VHF/UHF-Breitband-Doppelüberlagerungsempfänger in Mikrostreifenleitungstechnik, mit einem Breitbandverstärker für die Empfangssignale von im VHF-UHF-Bereich liegenden Fernsehkanälen, einer erster, symmetrischen Mischstufe, die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Breitbandverstärkers und eines ersten Überlagerungsoszillators ein erstes Zwischenfrequenzsignal mit einer über zumindest dem zweifachen Wert der oberen G.-enzfrequenz des Empfangssignals liegenden Frequenz bildet und über eine unsymmetrische Leitung einer ein _!5 Bandpaßfilter aufweisenden Filtereinrichtung zuführt, und einer zweiten symmetrischen Mischstufe, die in Abhängigkeit von dem über eine unsymmetrische Leitung zugeführten Ausgangssignal der Filiereinrichtung und dem Ausgangssignal eines zweiten Überlagerungsoszillators ein zweites Zwischenfrequenzsignal bildet und einer Zwischenfrequenz-Verstärkeratufe zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (24, 25) ein dem Bandpaßfilter (24) über eine unsymmeirische Leitung nachgeschaltetes Tiefpaßfilter (25) aufweist, dessen Grenzfrequenz zwischen dem zweifachen und dreifachen Wert der niedrigsten Frequenz des ersten Überlagerungsoszillators (32) Hegt. _J0
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter (25) eine Grenzfrequenz von 7000 MHz aufweist und die erste Zwischenfrequenz bei 2500 MHz liegt.