DE3200560C2 - - Google Patents

Description

Gegenstand des Schutzrechtes ist ein neuer Überlagerungsempfänger gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In den FTM, 1939, Heft 8, Seite 235 bis 240 und Heft 9, Seite 257 bis 261 erschienen Aufsatz "Die Entwicklung des Super-Heads" sind die bis dahin wichtigsten Entwicklungsschritte auf dem Gebiet des Überlagerungsempfängerbaus ausführlich dargelegt. Dabei werden die Vorteile des Überlagerungsempfanges, nämlich praktisch die gesamte Selektion in den in der Frequenzlage invarianten Zwischenfrequenzteil zu legen, gewürdigt.

In einem Aufsatz in FTZ, Heft 7, Seite 315 bis 319, sind Formeln über die Größe der Störungen durch Pfeiftöne in einem Überlagerungsempfänger bei einer Variation der ZF entwickelt.

Hierbei ist auch die Lage der Frequenz des Empfangsoszillators sowohl oberhalb als auch unterhalb der Empfängerfrequenz angesprochen.

Die Variation der ZF als Mittel zur Vermeidung der störenden Wirkung von Spiegelfrequenzen in einem Überlagerungsempfänger ist auch aus der DE-PS 6 84 877 bekannt. Dort wird die Frequenz des Mischoszillators derart verändert, daß sich eine veränderliche Zwischenfrequenz ergibt, die im Abstimmbereich proportional zur Empfangsfrequenz ist.

Aus der DE-AS 14 41 817 ist es ebenfalls bekannt, in einem Überlagerungsempfänger zur Unterdrückung von Störungen verschieden einstellbare Zwischenfrequenzen vorzusehen.

Überlagerungsempfänger, die mit veränderlichen Zwischenfrequenzen arbeiten, erfordern neben dem Aufwand zur Änderung der Oszillatorfrequenz einen erheblichen Zusatzaufwand in der Zwischenfrequenzstufe.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, nach Lösungen zu suchen, um eine ausreichende Minderung der Störungen durch Spiegelwellen oder Intermodulation mit geringem Aufwand zu erreichen.

Die Erfindung selbst ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren, dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1a und b je ein Frequenzschema vor und nach einer erfindungsgemäßen Umschaltung des Empfangsoszillators und

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überlagerungsempfängers.

Für einen Überlagerungsempfänger, bei dem die Empfangsfrequenz f_E mit einer Oszillatorfrequenz f₀₁ gemischt wird, um eine Zwischenfrequenz f_ZF zu erhalten, ist die Spiegelfrequenz f_S1=f_E+2f_ZF beziehungsweise f_S2=f_E+2f_ZF; vgl. Fig. 1a.

Ist also der Empfänger auf die Empfangsfrequenz f_E abgestimmt und wird gleichzeitig eine Frequenz empfangen, die der Spiegelfrequenz f_S1 entspricht, so kommt es zu einer Siegelwellenstörung. Um diese Störung zu unterdrücken, wird die Oszillatorfrequenz f₀₁ des Empfangsoszillators um einen festen Betrag, nämlich um 2f_ZF, in Richtung zu den tiefen Frequenzen verschoben; vgl. Fig. 1b. Da der Empfänger auf die Frequenz f_E abgestimmt bleibt, ergibt sich eine andere Spiegelfrequenz f_S2, die von der ersten Spiegelfrequenz f_S1 den Abstand 4f_ZF hat. Die Wahrscheinlichkeit,, daß die beiden Spiegelfrequenzen f_S1 und f_S2 ein Sender mit einer größeren Feldstärke empfangen wird, ist sehr gering, so daß durch das Umschalten der Oszillatorfrequenz fast immer eine Empfangsverbesserung auftritt. Die Verbesserung bezieht sich nicht nur auf die Spiegelfrequenz, sondern auch auf Intermodulationsfrequenzen.

Arbeitet der Überlagerungsempfänger nach dem Doppelsuperprinzip mit zwei verschiedenen Zwischenfrequenzen, so wird vorteilhafterweise die Oszillatorfrequenz des ersten Oszillators (Empfangsoszillators) und des zweiten Oszillators umgeschaltet, so daß auch in diesem Fall mit einer Verminderung der Spiegelwellenstörungen und der Intermodulationsstörungen gerechnet werden kann.

In Fig. 2 bezeichnet 10 einen Hochfrequenzsender mit einer Sendeantenne 11. Im Sendebereich des Senders 10 befinden sich mehrere Überlagerungsempfänger, von denen in Fig. 2 nur ein Überlagerungsempfänger 12 gezeigt ist, der eine Empfangsantenne 13 aufweist. Die Antenn 13 ist mit einem Hochfrequenzteil 14 verbunden, zu dem nicht gezeigte Selektionsmittel und Hochfrequenzverstärkerstufen gehören. An den Hochfrequenzteil schließt sich ein erster Eingang 15 einer Mischstufe 16 an, deren Ausgang 17 mit einem Zwischenfrequenzteil 18 verbunden ist. Die zwischen der Mischstufe und dem Zwischenfrequenzteil unterbrochen dargestellte Leitungsverbindung soll andeuten, daß auf die Mischstufe 16 weitere Mischstufen folgen können, wenn der Empfänger nach einem Mehrfachsuperprinzip arbeitet.

Auf den Zwischenfrequenzteil 18 folgt ein Demodulator 19, an dessen Ausgang 20 sich ein Wiedergabeteil 21 für die demodulierten Signale, das sind zum Beispiel Sprach- und/oder Datensignale, anschließt.

Ein in Fig. 2 durch strichpunktierte Linien umrahmter Schaltungsteil stellt einen Empfangsoszillator 22 dar, das ist beispielsweise ein PPL(Phase locked loop-)Oszillator mit einem Referenz-Schwingquarz 23, der über einen ersten Frequenzteiler 24 mit einem festen Teilungsverhältnis mit einem ersten Eingang 25 einer Phasenvergleichsschaltung 26 verbunden ist. An die Phasenvergleichsschaltung schließt sich ein Tiefpaßfilter 27 und an dieses ein spannungsgesteuerter Oszillator 28 an, dessen Ausgang erstens mit einem zweiten Eingang 29 der Mischstufe 16 und zweitens mit einem ersten Eingang 30 eines in seinem Teilerverhältnis umschaltbaren zweiten Frequenzteilers verbunden ist. Ein Ausgang 32 des Frequenzteilers ist mit einem zweiten Eingang 33 der Phasenvergleichsschaltung 26 verbunden.

Von dem Ausgang 20 des Demodulators 19 zweigt eine Verbindungsleitung 35 ab, die an eine Triggerschaltung 36 führt. Die Triggerschaltung steht mit einem ersten Eingang 37 einer Mikroprozessorschaltung 38 in Verbindung, deren Ausgang 39 mit einem zweiten Eingang 40 des Frequenzteilers 31 verbunden ist. Zwischen dem Ausgang des ersten Frequenzteilers 24 und einem zweiten Eingang 42 der Mikroprozessorschaltung 38 ist ein dritter Frequenzteiler 43 mit einem festen Teilerverhältnis vorgesehen.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung ist folgende.

Der Sender 10 sendet in festen Zeitabständen, zum Beispiel alle drei Sekunden, ein bestimmtes kurzes Datenwort DW als Modulation der Trägerfrequenz f_E aus. Sendet zu der gleichen Zeit auf der Spiegelfrequenz f_S1 ein anderer Sender, so stören sich beide Sender, und der Demodulator 19 gibt an den Wiedergabeteil 21 keine brauchbare Modulation - Sprache und/oder Daten - ab. Dieses Kriterium wird, wie im folgenden beschrieben, ausgenutzt, um einen Impuls i zu bilden, der den Empfangsoszillator 22 von der ersten Oszillatorfrequenz f₀₁ auf die zweite Oszillatorfrequenz f₀₂ umschaltet. Empfängt der Überlagerungsempfänger 12 ein Datenwort DW des Senders 10, ohne gleichzeitig einen anderen Sender auf der gleichen Frequenz f_S1 zu empfangen, so wird in der bekannten Weise das Empfangssignal in dem Hochfrequenzteil 14 selektiert und verstärkt und durch Mischung mit der ersten Oszillatorfrequenz f₀₁ eine Zwischenfrequenz f_ZF von zum Beispiel 10,7 MHz gebildet. Das Zwischenfrequenzsignal passiert dann den Zwischenfrequenzteil 18, bevor es in dem Demodulator 19 demoduliert wird. Die einzelnen Bits des durch die Demodulation erhaltenen Datenwortes DW werden durch die als Impulsformerstufe wirkende Triggerschaltung 36 regeneriert und der Mikroprozessorschaltung 38 zugeführt. In der Mikroprozessorschaltung wird durch einen Vergleich eines darin gespeicherten Datenwortes mit dem empfangenen Datenwort festgestellt, ob ein Datenwort des Senders 10 empfangen wird oder nicht. Der Vergleich findet nur während der Dauer des erwarteten Datenwortes statt. Zu diesem Zweck erhält die Mikroprozessorschaltung 38 ein Taktsignal, das von der Frequenz des Referenz-Schwingquarzes 23 über die Frequenzteiler 24 und 43 abgeleitet wird. Der Beginn des Vergleichs der beiden Datenworte ist durch einen Synchronisierungsvorlauf definiert, den der Sender beispielsweise zu einer bestimmten Zeit vor Beginn eines jeden Datenwortes DW aussendet, und das Ende durch eine bestimmte Anzahl von der Mikroprozessorschaltung gezählten Taktimpulsen.

Hat die Mikroprozessorschaltung 38 eine Übereinstimmung der Datenworte festgestellt, dann ändert sich der Voreinstellungswert an ihrem Ausgang 39 nicht, das heißt, das Teilerverhältnis des zweiten Frequenzteilers 31 bleibt erhalten und somit auch die von dem spannungsgesteuerten Oszillator 28 abgegebene Oszillatorfrequenz f₀₁. Bei einem Spiegelwellenempfang, bei dem die Mikroprozessorschaltung 38 in dem vorgegebenen Zeitfenster keine Übereinstimmung zwischen dem demodulierten Signal und dem gespeicherten Datenwort feststellen kann, gibt der Ausgang 39 an den zweiten Eingang 40 des zweiten Frequenzteilers 31 einen neuen Voreinstellungswert ab, durch den das Teilerverhältnis des zweiten Frequenzteilers 31 derart verändert wird, daß der spannungsgesteuerte Oszillator 38 eine Frequenz erzeugt, die der zweiten Oszillatorfrequenz f₀₂ entspricht.

Eine bevorzugte Anwendungsmöglichkeit für den erfindungsgemäßen Überlagerungsempfänger ist ein Autonotfunk-System, bei dem Funksende- und -empfangsgeräte benötigt werden, die schaltungstechnisch derart vereinfacht sind, daß ein Höchstmaß an Integration erreicht werden kann. Die Mikroprozessorschaltung 38 dient dann beispielsweise nicht nur zum Erkennen von Datenworten, sondern sie übernimmt gleichzeitig andere für den Funkbetrieb erforderliche Aufgaben, so daß eine optimale Ausnutzung gegeben ist.

Claims (3)

1. Überlagerungsempfänger mit einem einstellbaren Empfangsoszillator, mit mindestens einer Mischstufe und einem der Mischstufe nachgeschalteten, in der Frequenzlage invarianten Zwischenfrequenzteil, gekennzeichnet durch eine elektronische Erkennungsschaltung (38) für eine Störung im empfangenen Signal, die im Fall des Erkennens einer Störung ein Umschaltsignal an den Empfangsoszillator (22) gibt, welches diesen bei oberhalb der Empfangsfrequenz liegender Oszillatorfrequenz um -2f_ZF und bei unterhalb der Empfangsfrequenz liegender Oszillatorfrequenz um +2f_ZF gegenüber der zuerst eingestellten Oszillatorfrequenz versetzt, wobei f_ZF die Zwischenfrequenz des Empfängers ist.

2. Überlagerungsempfänger nach Anspruch 1, der eine PLL-Oszillatorschaltung als Empfangsoszillator (22) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das umschaltende Signal das Teilerverhältnis einer programmierbaren Teilerschaltungg (30) der PLL-Schaltung derart ändert, daß die jeweils andere Oszillatorfrequenz eingestellt sind.

3. Überlagerungsempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung (38) derart ausgelegt ist, daß sie innerhalb eines Zeitfensters den Empfang eines Datenwortes prüft und im Fall des Nichterkennens das Umschaltsignal abgibt.