DE3640555A1 - Frequenzsyntheseteil fuer ein funktelefonsystem - Google Patents

Frequenzsyntheseteil fuer ein funktelefonsystem

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Description

Die Erfindung betrifft ein Frequenzsyntheseteil für ein Funktelefonsystem, das Informationssignale über einen zugeordneten Frequenzkanal überträgt.
Es ist typisch für Frequenzsyntheseteile, daß sie einen oder mehrere Phasenregelkreise zum Erzeugen eines Signals mit einer gegebenen Frequenz beinhalten. Mehrere voneinander abhängige Phasenregelkreise werden verwendet, um die Frequenzauflösung zu verbessern.
Bei einem Funktelefonsystem ist es wünschenswert, die Möglichkeit zu haben, irgendeine Sendung einem von einer Vielzahl von verschiedenen Frequenzkanälen zuordnen zu können.
Bei typischen, im Handel erhältlichen Frequenzsyntheseteilen "von der Stange" wird die Frequenz durch die manuelle Einstellung von Steuervorrichtungen, wie Drucktasten oder dergleichen, zugeordnet. Es ist aber für ein Funktelefonsystem typisch, daß es viel mehr Teilnehmer als verfügbare Frequenzkanäle hat. Es ist daher erwünscht, daß die Frequenz für irgendeine bestimmte Sendung automatisch entsprechend der Verfügbarkeit zugeordnet wird.
Wenn ein typisches im Handel erhältliches Frequenzsyntheseteil "von der Stange" in einem Funktelefonsystem verwendet wird, werden auch Phasenrauschen und elektronisches Rauschen infolge von Mikrophonie in das Frequenzsyntheseteil eingeführt. Der Begriff "Mikrophonie" bezieht sich auf die Einführung von elektrischen Signalen infolge von Schallwellen, wie sie durch mechanische Erschütterungen, die beispielsweise durch Kühlgebläse verursacht werden, eingeführt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Frequenzsyntheseteil so auszubilden, daß die Frequenz für irgendeine bestimmte Sendung automatisch entsprechend der Verfügbarkeit zugeordnet wird, wobei Phasenrauschen und elektronisches Rauschen infolge von Mikrophonie verringert sind.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist somit die Kombination aus einem Frequenzsyntheseteil und einem Nur-Lese-Speicher (ROM) in einem Funktelefonsystem, wobei das Frequenzsyntheseteil automatisch ein Signal, das eine zugeordnete Frequenz innerhalb eines vorbestimmten Bereiches von zuordenbaren Frequenzen hat, als Antwort auf Signale erzeugt, die in dem ROM gespeichert sind und die mit verschiedenen zuordenbaren Frequenzen innerhalb des vorbestimmten Bereiches verbunden sind.
Das Frequenzsyntheseteil in der Kombination nach der Erfindung beinhaltet ein Filter, das einen Durchlaßbereich zum Verringern von Phasenrauschen und von elektronischem Rauschen infolge von Mikrophonie hat.
Genauer ausgedrückt, speichert der ROM eine Vielzahl von Gruppen von ersten und zweiten Signalen, die mit verschiedenen vorbestimmten zuordenbaren Frequenzen verbunden sind, und beinhaltet das Syntheseteil einen ersten Phasenregelkreis, der mit einem zweiten Phasenregelkreis zum Verbessern der Frequenzauflösung verbunden ist. Der erste Phasenregelkreis beinhaltet einen ersten spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) zum Erzeugen eines Ausgangssignals auf einer Frequenz innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereiches, der die Vielzahl von zuordenbaren Frequenzen einschließt, einen Mischer zum Mischen des ersten Ausgangssignals aus dem ersten VCO mit einem ersten Frequenzbezugssignal, das eine vorbestimmte Frequenz hat und von einem gemeinsamen Bezugsfrequenzsignal abgeleitet ist, ein Tiefpaßfilter zum Durchlassen des Niederfrequenzproduktes des Mischers, einen ersten Phasenvergleicher zum Vergleichen des durchgelassenen Niederfrequenzproduktes mit einem zweiten Frequenzbezugssignal, das eine Frequenz innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereiches hat und von einem zweiten Phasenregelkreis abgeleitet ist, und zum Erzeugen eines ersten Spannungssignals, das das Ergebnis des Vergleiches anzeigt, und ein erstes Bandpaßfilter zum Durchlassen des ersten Spannungssignals zu dem ersten VCO zum Steuern des ersten VCO's, wobei der Durchlaßbereich des ersten Bandpaßfilters dafür ausgelegt ist, Phasenrauschen und elektronisches Rauschen infolge von Mikrophonie zu verringern. Der zweite Phasenregelkreis beinhaltet einen zweiten VCO zum Erzeugen eines dritten Frequenzbezugssignals innerhalb eines dritten vorbestimmten Bereiches, einen ersten, mit dem ROM gekoppelten Frequenzteiler zum Teilen der Frequenz des Ausgangssignals des zweiten VCO's durch einen Betrag, der durch ein erstes Signal aus dem ROM angegeben wird, das mit einer gegebenen zuordenbaren Frequenz verbunden ist, einen zweiten Phasenvergleicher zum Vergleichen des geteilten Ausgangssignals des zweiten VCO's mit einem vierten Frequenzbezugssignal, das eine vorbestimmte Frequenz hat, und von dem gemeinsamen Frequenzbezugssignal abgeleitet ist, und zum Erzeugen eines zweiten Spannungssignals, das das Ergebnis des Vergleichs anzeigt, und ein zweites Bandpaßfilter zum Durchlassen des zweiten Spannungssignals zu dem zweiten VCO zum Steuern des zweiten VCO's, wobei der Durchlaßbereich des zweiten Bandpaßfilters dafür ausgelegt ist, Phasenrauschen und elektronisches Rauschen infolge von Mikrophonie zu verringern. Das Syntheseteil beinhaltet auch einen zweiten Frequenzteiler, der mit dem ROM gekoppelt ist, um die Frequenz des Ausgangssignals des zweiten VCO's durch einen Betrag zu teilen, der durch ein zweites Signal des ROM's angegeben wird, das mit der gegebenen zuordenbaren Frequenz verbunden ist, um das zweite Frequenzbezugssignal an den ersten Phasenvergleicher zu liefern.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und den Zeichnungen. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Kombination eines ROM's und Syntheseteiles nach der Erfindung,
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild des Bandpaßfilters in dem ersten Phasenregelkreis des in Fig. 1 gezeigten Syntheseteiles, und
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild des Bandpaßfilters in dem zweiten Phasenregelkreis des in Fig. 1 gezeigten Syntheseteiles.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, beinhaltet die bevorzugte Ausführungsform der Kombination nach der Erfindung einen ROM 10 einen ersten Phasenregelkreis (phase-locked loop) 12, einen zweiten Phasenregelkreis (phase-locked loop) 14, einen Variabelfrequenzteiler 16 einen ersten Festfrequenzteiler 18, einen zweiten Festfrequenzteiler 20, ein Bandpaßfilter 22 und einen Frequenzvervielfacher 24.
Der ROM 10 ist ein programmierbarer Nur-Lese-Speicher (PROM). Der PROM 10 speichert eine Vielzahl von Gruppen von ersten und zweiten Signalen, die mit verschiedenen vorbestimmten zuordenbaren Frequenzen verbunden sind. Die spezielle zuzuordnende Frequenz wird durch einen Computer (nicht gezeigt) in dem Funktelefonsystem bestimmt, der dann den PROM 10 ansteuert, um auf die Gruppe von Signalen zuzugreifen, die mit der zugeordneten Frequenz verbunden sind.
Der erste Phasenregelkreis 12 beinhaltet einen ersten spannungsgesteuerten Oszillator oder VCO (voltage controlled oscillator) 16, einen Mischer 28, ein Tiefpaßfilter 30, einen Phasenvergleicher 32 und ein erstes Bandpaßfilter 34.
Der zweite Phasenregelkreis 14 beinhaltet einen zweiten spannungsgesteuerten Oszillator oder VCO (voltage controlled oscillator) 36, einen Variabelfrequenzteiler 38, einen Phasenvergleicher 40 und ein zweites Bandpaßfilter 42.
Ein gemeinsames Frequenzbezugssignal wird auf der Leitung 44 von einer Quelle (nicht gezeigt) in dem Funktelefonsystem bereitgestellt. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die gemeinsame Bezugsfrequenz des Signals auf der Leitung 44 80 MHz (die hier beschriebenen Frequenz- und Komponentenparameter sind diejenigen, die auf ein spezielles bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anwendbar sind. Es ist klar, daß andere Parameter auf alternative Ausführungsbeispiele der Erfindung anwendbar sind.)
Der erste Festfrequenzteiler 18 teilt die 80 MHz des gemeinsamen Frequenzbezugssignals auf der Leitung 44 durch 5, um ein 16-MHz-Signal auf der Leitung 46 an den zweiten Frequenzteiler 20 und auf der Leitung 48 an das Bandpaßfilter 22 zu liefern. Jeder Frequenzteiler 16, 18, 20, 38 kann eine oder mehrere einzelne Frequenzteilungseinheiten beinhalten. Wenn eine Vielzahl von einzelnen Frequenzteilungseinheiten in einem Frequenzteiler enthalten sind, sind die einzelnen Einheiten in Serie geschaltet, und der Divisor des Frequenzteilers ist das Produkt der Divisoren der einzelnen in Serie geschalteten Frequenzteilungseinheiten.
Das Bandpaßfilter 22 hat einen sehr schmalen Durchlaßbereich, der auf 48 MHz zentriert ist, um die dritte Harmonische des 16-MHz-Signals auf der Leitung 48 an die Leitung 50 durchzulassen.
Der Frequenzvervielfacher 24 multipliziert die Frequenz des Signals auf der Leitung 50 mit 9, um ein Frequenzbezugssignal von 432 MHz auf der Leitung 52 zu liefern. Der Frequenzvervielfacher 24 kann zwei in Reihe geschaltete Frequenzmultiplikationseinheiten aufweisen, von denen jede einen Multiplikator von 3 hat.
Der zweite Festfrequenzteiler 20 teilt das 16-MHz-Signal auf der Leitung 46 durch 40, um ein Frequenzbezugssignal von 400 KHz auf der Leitung 54 bereitzustellen.
In dem ersten Phasenregelkreis 12 erzeugt der erste VCO 26 ein erstes Ausgangssignal auf einer Frequenz innerhalb eines Bereiches 433,825 MHz bis 439,650 MHz entsprechend dem Pegel eines ersten Spannungssignals, das von dem VCO- Eingang auf der Leitung 58 empfangen worden ist. Die vorbestimmten zuordenbaren Frequenzen in diesem Bereich sind um 25 KHz schrittweise voneinander getrennt.
Der Mischer 28 mischt das Ausgangssignal auf der Leitung 56 von dem ersten VCO mit dem 432-MHz-Bezugssignal auf der Leitung 52, um ein Spektrum von Mischprodukten auf der Leitung 60 bereitzustellen.
Das Tiefpaßfilter 30 läßt das Niederfrequenzprodukt aus dem Mischer 28 an die Leitung 62 weiter. Das Tiefpaßfilter hat eine Grenzfrequenz von 11 MHz und läßt ein Produkt innerhalb eines Frequenzbereiches von 1,825 MHz bis 7,650 MHz durch.
Der erste Phasenvergleicher 32 vergleicht das durchgelassene Niederfrequenzprodukt auf der Leitung 62 mit einem Frequenzbezugssignal auf der Leitung 64, das eine Frequenz innerhalb eines Bereiches von 1,518 MHz bis 8 MHz hat. Das Bezugssignal auf der Leitung 64 wird von dem zweiten Phasenregelkreis 14 abgeleitet. Der erste Phasenvergleicher 32 liefert ein erstes Spannungssignal auf der Leitung 66, um das Ergebnis des Vergleiches anzuzeigen.
Das erste Bandpaßfilter 34 läßt das erste Spannungssignal an den ersten VCO 26 über die Leitung 58 zum Steuern des ersten VCO's 26 durch. Der Durchlaßbereich des ersten Bandpaßfilters 34 ist dafür ausgelegt, Phasenrauschen und elektronisches Rauschen infolge von Mikrophonie durch eine Technik der Bereitstellung einer großen Bandbreite zu verringern, wie es dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann geläufig ist. Der Durchlaßbereich des Filters 34 liegt ungefähr zwischen 200 KHz und 350 KHz. Das schematische Schaltbild des ersten Bandpaßfilters 34 ist in Fig. 2 gezeigt. Das erste Bandpaßfilter von Fig. 2 beinhaltet einen Operationsverstärker A 1, der eine Hälfte einer integrierten Schaltung eines Doppeloperationsverstärkers Modell NE5532 ist. Die Werte der restlichen Komponenten des Filters von Fig. 2 sind in der folgenden Tabelle I gezeigt.
Tabelle I
In dem zweiten Phasenregelkreis 14 erzeugt der zweite VCO 36 ein Frequenzbezugssignal auf der Leitung 68 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches entsprechend dem Pegel eines zweiten Spannungssignals, das auf der Leitung 70 an dem Eingang des zweiten VCO's 36 bereitgestellt wird.
Der Variabelfrequenzteiler 38 ist mit dem PROM 10 gekoppelt, um die Frequenz des Ausgangssignals auf der Leitung 68 von dem zweiten VCO 36 durch einen Betrag zu teilen, der durch ein erstes Signal auf der Leitung 71 von dem PROM 10 das mit einer gegebenen zugeordneten Frequenz verbunden ist, angegeben wird.
Der zweite Phasenvergleicher 40 vergleicht das geteilte Ausgangssignal auf der Leitung 72 mit dem 400-KHz-Frequenzbezugssignal auf der Leitung 54 und liefert ein zweites Spannungssignal auf der Leitung 74, das das Ergebnis des Vergleiches anzeigt.
Das zweite Bandpaßfilter 42 läßt das zweite Spannungssignal auf der Leitung 74 an den zweiten VCO 36 über die Leitung 70 durch, um den zweiten VCO 36 zu steuern. Der Durchlaßbereich des zweiten Bandpaßfilters 42 ist dafür ausgelegt, Phasenrauschen und elektronisches Rauschen infolge von Mikrophonie durch eine Technik der Bereitstellung einer großen Bandbreite, wie es dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann geläufig ist, zu verringern. Der Durchlaßbereich des Filters 42 liegt zwischen ungefähr 200 KHz und 350 KHz. Ds schematische Schaltbild des zweiten Bandpaßfilters 42 ist in Fig. 3 gezeigt. Das Bandpaßfilter von Fig. 3 beinhaltet einen Operationsverstärker A 2, der eine Hälfte einer integrierten Schaltung eines Doppeloperationsverstärkers Modell NE5532 ist. Die Werte der restlichen Komponenten des Filters von Fig. 3 sind in der folgenden Tabelle II gezeigt.
Tabelle II
Der Variabelfrequenzteiler 16 ist mit dem PROM 10 gekoppelt, um die Frequenz des Ausgangssignals auf der Leitung 68 von dem zweiten VCO 36 durch einen Betrag zu teilen, der durch ein zweites Signal auf der Leitung 76 von dem PROM 10 angegeben wird, das mit der gegebenen zugeordneten Frequenz verbunden ist, um das Frequenzbezugssignal auf der Leitung 64 an den ersten Phasenvergleicher 32 zu liefern.

Claims (4)

1. Frequenzsyntheseteil für ein Funktelefonsystem, das Informationssignale über einen zugeordneten Frequenzkanal überträgt, wobei das Frequenzsyntheseteil ein Signal auf der zugeordneten Frequenz erzeugt, gekennzeichnet durch die Kombination des Frequenzsyntheseteiles und eines Nur-Lese-Speichers (10), der eine Vielzahl von Gruppen von ersten und zweiten Signalen, die mit verschiedenen vorbestimmten zuordenbaren Frequenzen verbunden sind, speichert, wobei das Frequenzsyntheseteil die folgenden Merkmale aufweist:
einen ersten Phasenregelkreis (12) zum Erzeugen eines Ausgangssignals auf einer Frequenz innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs, der die Vielzahl von zuordenbaren Frequenzen einschließt, als Antwort auf die Kombination eines ersten Frequenzbezugssignals, das eine vorbestimmte Frequenz hat, und eines zweiten Frequenzbezugssignals, das eine Frequenz innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereiches hat und von einem zweiten Phasenregelkreis (14) abgeleitet ist, wobei der erste Phasenregelkreis (12) ein erstes Bandpaßfilter (34) beinhaltet, das einen Durchlaßbereich zum Verringern von Phasenrauschen und elektronischem Rauschen infolge von Mikrophonie hat;
einen zweiten Phasenregelkreis (14) zum Erzeugen eines dritten Frequenzbezugssignals innerhalb eines dritten vorbestimmten Bereiches als Antwort auf eine Kombination eines ersten Signals von dem Nur-Lese-Speicher (10), das mit einer gegebenen zuordenbaren Frequenz verbunden ist, und eines vierten Frequenzbezugssignals, das eine vorbestimmte Frequenz hat, wobei der zweite Phasenregelkreis (14) ein zweites Bandpaßfilter (42) beinhaltet, das einen Durchlaßbereich zum Verringern von Phasenrauschen und elektronischem Rauschen infolge von Mikrophonie hat;
einen mit dem Nur-Lese-Speicher (10) gekoppelten Frequenzteiler (16) zum Teilen der Frequenz des Ausgangssignals des zweiten Phasenregelkreises (14) durch einen Betrag, der durch ein zweites Signal von dem Nur-Lese-Speicher (10) angegeben wird, das mit der gegebenen zuordenbaren Frequenz verbunden ist, um das zweite Frequenzbezugssignal an den ersten Phasenregelkreis (12) zu liefern.
2. Frequenzsyntheseteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Phasenregelkreis (12) die folgenden Merkmale aufweist:
einen ersten spannungsgesteuerten Oszillator (26) zum Erzeugen des Ausgangssignals auf einer Frequenz innerhalb des ersten vorbestimmten Bereiches, der die Vielzahl von zuordenbaren Frequenzen einschließt;
einen Mischer (28) zum Mischen des Ausgangssignals von dem ersten Oszillator (26) mit dem ersten Frequenzbezugssignal;
einen ersten Phasenvergleicher (32) zum Vergleichen eines Produktes aus dem Mischer (28) mit dem zweiten Frequenzbezugssignal, das eine Frequenz innerhalb des zweiten vorbestimmten Bereiches hat und von dem zweiten Phasenregelkreis (14) abgeleitet ist, und zum Erzeugen eines ersten Spannungssignals, das das Ergebnis des Vergleichs anzeigt;
das erste Bandpaßfilter (34) zum Durchlassen des ersten Spannungssignals zu dem ersten Oszillator (26) zum Steuern des ersten Oszillators (26),
und daß der zweite Phasenregelkreis (14) die folgenden Merkmale aufweist:
einen zweiten spannungsgesteuerten Oszillator (36) zum Erzeugen des dritten Frequenzbezugssignals innerhalb des dritten vorbestimmten Bereiches,
einen ersten mit dem Nur-Lese-Speicher (10) gekoppelten Frequenzteiler (16) zum Teilen der Frequenz des Ausgangssignals aus dem zweiten Oszilltor (36) durch einen Betrag, der durch ein erstes Signal aus dem Nur-Lese-Speicher (10) angegeben wird, das mit einer gegebenen zuordenbaren Frequenz verbunden ist,
einen zweiten Phasenvergleicher (40) zum Vergleichen des geteilten Ausgangssignals aus dem zweiten Oszillator (36) mit einem vierten Frequenzbezugssignal und zum Erzeugen eines zweiten Spannungssignals, das das Ergebnis des Vergleichs anzeigt,
das zweite Bandpaßfilter (42) zum Durchlassen des zweiten Spannungssignals zu dem zweiten Oszillator (36) für dessen Steuerung, und
ein mit dem Nur-Lese-Speicher (10) gekoppeltes zweites Frequenzteil (38) zum Teilen der Frequenz des Ausgangssignals aus dem zweiten Oszillator (36) durch einen Betrag, der durch ein zweites Signal von dem Nur-Lese-Speicher (10) angegeben wird, das mit der gegebenen zuordenbaren Frequenz verbunden ist, um das zweite Frequenzbezugssignal an den ersten Phasenvergleicher (32) zu liefern.
3. Frequenzsyntheseteil nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Tiefpaßfilter (30) zum Durchlassen des Niederfrequenzproduktes des Mischers (28), wobei der erste Phasenvergleicher (32) das durchgelassene Niederfrequenzprodukt mit dem zweiten Frequenzbezugssignal vergleicht.
4. Frequenzsyntheseteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nur-Lese-Speicher (10) ein programmierbarer Nur-Lese-Speicher ist.
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