NO173160B - PROCEDURE FOR OPERATING A VHF RADIO TRANSMITTER SYSTEM WITH AT LEAST TWO TRANSMITTERS AND RADIO TRANSMITTER SYSTEM FOR EXECUTING THE PROCEDURE - Google Patents

Abstract

In order to prevent the generation of interfering signals, e.g. in adjacent frequency ranges, in a VHF radio transmission installation with at least two transmitters connected via a transmitter filter to a common antenna, the input of the power amplifier of one transmitter is supplied with part of the output power of the control amplifier of at least one of the other transmitters in such a way as to compensate for the interference power of the other transmitter.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved drift av senderanlegg med minst to sendere som arbeider med innbyrdes forskjellige frekvenser og er av den art som er angitt i innledningen til krav 1. Oppfinnelsen angår også et senderanlegg til utførelse av fremgangsmåten, som angitt i innledningen til krav 2. The present invention relates to a method for operating a transmitter system with at least two transmitters that work with mutually different frequencies and is of the type specified in the introduction to claim 1. The invention also relates to a transmitter system for carrying out the method, as specified in the introduction to claim 2 .

Senderanlegg av denne art er kjent, for eksempel fra publikasjonen "Horfunk-Sendersysteme. INFO nr. 3-012D-2' fra firmaet Rohde & Scftwarz. De respektive sendere som arbeider i VHF-radiofoni-frekvensområdet 87,5 til 108 MEz og hvis effektforsterkere er bestykket med rør eller transistorer og har en utgangseffekt på for eksempel 10kW (se sidene 16 - 32 i den nevnte publikasjon), er med innbyrdes adskillelse tilsluttet den felles senderantenne gjennom stjernepunkt-eller retningskoblere, for eksempel som omtalt på sidene 61-67 i den nevnte publikasjon. De respektive filtere i disse koblere er avstemte etter arbeidsfrekvensen for de tilhørende sendere. Alt etter hvor nær hverandre disse frekvenser ligger, eventuelt helt inne på filterflanken for den annen sender, forekommer den risiko at utgangseffekten fra den ene sender fra antennen, føres tilbake gjennom den annen senders filter til utgangen av denne sender og derved overlagrer seg på dennes utgangssignal. Derved oppstår det forstyrrende blandingsfrekvenser som særlig vil forstyrre utenfor VHF-radiofonibåndet. I umiddelbar nærhet av dette bånd forekommer andre bånd som for eksempel benyttes til viktige flynavigasjonstjenester som for eksempel lokaliserings-systemer mellom 108 og 112 MHz, VOR-systemer mellom 108 og 117 MHz og et VHF-kommunikasjonsbånd mellom 117,975 og 137 MHz. En forstyrrelse av eller i disse nabofrekvensbånd kunne unngås ved at det i utgangen fra de enkelte sendere anbringes ytterligere filterenheter, men en slik løsning er ved høye sendereffekter på for eksempel 10 kW meget dyr og vanskelig. Transmitter systems of this kind are known, for example, from the publication "Horfunk-Sendersysteme. INFO no. 3-012D-2" from the firm Rohde & Scftwarz. The respective transmitters operating in the VHF radiophonic frequency range 87.5 to 108 MEz and whose power amplifiers are fitted with tubes or transistors and have an output power of, for example, 10kW (see pages 16 - 32 of the aforementioned publication), are connected to the common transmitter antenna separately from each other through star point or directional couplers, for example as discussed on pages 61-67 in the aforementioned publication. The respective filters in these couplers are tuned according to the operating frequency of the associated transmitters. Depending on how close these frequencies are to each other, possibly even inside the filter flank of the other transmitter, there is a risk that the output power from one transmitter from the antenna , is fed back through the other transmitter's filter to the output of this transmitter and is thereby superimposed on its output signal. e mixing frequencies which will particularly interfere outside the VHF radiophonic band. In the immediate vicinity of this band there are other bands that are used for example for important air navigation services such as localization systems between 108 and 112 MHz, VOR systems between 108 and 117 MHz and a VHF communication band between 117.975 and 137 MHz. A disturbance of or in these neighboring frequency bands could be avoided by placing additional filter units at the output of the individual transmitters, but such a solution is very expensive and difficult at high transmitter powers of, for example, 10 kW.

Fra US-patent nr. 3 696 429 er kjent et signalkansellerings-system hvor inngangen på en radiomottaker tilføres en del av utgangseffekten fra en senderforsterker med en slik avpasset effekt og fase at det derved kompenseres for et fra utgangen fra effektforsterkeren i senderen innkoplet støysignal på mottakeren. From US patent no. 3 696 429 a signal cancellation system is known where the input of a radio receiver is supplied with a part of the output power from a transmitter amplifier with such a matched power and phase that a noise signal connected from the output of the power amplifier in the transmitter is thereby compensated for the recipient.

Oppfinnelsen har til formål å angi en fremgangsmåte og et senderanlegg av den beskrevne art, der fremkomsten av slike forstyrrende blandingsfrekvenser motvirkes på en enkel måte. The purpose of the invention is to provide a method and a transmitter system of the type described, where the appearance of such disturbing mixing frequencies is counteracted in a simple way.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at senderanlegget drives og er innrettet som angitt i karakteristikken i henholdsvis krav 1 og 2, mens ytterligere fordelaktige trekk er angitt i underkravene. This is achieved according to the invention by the transmitter system being operated and arranged as indicated in the characteristics in claims 1 and 2, respectively, while further advantageous features are indicated in the sub-claims.

Ved oppfinnelsen kan man unngå de nevnte ytterligere kostbare og plasskrevende filterenheter, idet det for hver sender kan benyttes en vesentlig billigere høyfrekvenskobler som er avpasset til den lave effekt av styreforsterkeren (se f.eks. den mottagerkobler som er vist på side 68 i den nevnte publikasjon). Utover dette skal det bare benyttes en egnet utkoblerinnretning og en tverrforbindelse mellom de enkelte sendere. Ved oppfinnelsen vil det ytterligere oppnås en vesentlig mer virkningsfull undertrykkelse av de forstyrrende blandingsfrekvenser det gjelder, da det ikke bare utføres en ytterligere filtrering ved senderutgangen, men en full-stendig undertrykkelse av det forstyrrende signal ved hver senderutgang, slik at de nevnte blandingsprodukter slett ikke kan oppstå. Foranstaltningene ved oppfinnelsen er altså ikke bare enklere og billigere, men også mer effektive. Kom-pensasjonsmetoden ifølge oppfinnelsen er velegnet, ikke bare for radiofonisenderanlegg med to sendere på innbyrdes forskjellige frekvenser, men også for anlegg der det til en og samme antenne er koblet tre, fire eller enda flere sendere på forskjellige frekvenser. Ved tre sendere behøver bare de enkelte sendere - hvis de alle gir anledning til forstyrrende blandingsfrekvenser - hver være sluttet til to forbindel-seskoblere mellom respektive styre- og effektforsterkere og hver være tverrforbundet med begge de øvrige sendere. Tilsvarende vil gjelde for fire eller flere sendere. With the invention, the aforementioned further expensive and space-consuming filter units can be avoided, since a significantly cheaper high-frequency coupler can be used for each transmitter that is adapted to the low power of the control amplifier (see, for example, the receiver coupler shown on page 68 of the aforementioned publication). Beyond this, only a suitable disconnection device and a cross connection between the individual transmitters must be used. With the invention, a significantly more effective suppression of the disturbing mixing frequencies in question will be achieved, as not only is further filtering carried out at the transmitter output, but a complete suppression of the disturbing signal at each transmitter output, so that the mentioned mixing products are not at all can occur. The measures of the invention are thus not only simpler and cheaper, but also more effective. The compensation method according to the invention is suitable, not only for radiophonic transmitter systems with two transmitters at mutually different frequencies, but also for systems where three, four or even more transmitters at different frequencies are connected to one and the same antenna. In the case of three transmitters, only the individual transmitters - if they all give rise to disturbing mixing frequencies - need each be connected to two connecting couplers between the respective control and power amplifiers and each be cross-connected with both of the other transmitters. The same will apply to four or more transmitters.

Oppfinnelsen forklares nærmere i det følgende under henvis-ning til tegningen som skjematisk viser et anlegg ifølge oppfinnelsen. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing which schematically shows a plant according to the invention.

På tegningen er vist et VHF-senderanlegg med to sendere 1 og 2 som via en av filtere 3 og 4 bestående stjernepunktkobler (for eksempel som vist på side 62 i den tidligere nevnte publikasjon) med innbyrdes adskillelse, er forbundet med en felles senderantenne 5. Senderne arbeider i frekvensbåndet 87,5 - 108 MHz med frekvensene henholdsvis f^ og fg. Filterene 3 og 4 er avstemt etter disse respektive frekvenser. Senderen 1 omfatter en rørdrevet effektforsterker 6, for eksempel med en utgangseffekt på 10 kW, og den er styrt av en styref orsterker 7 med en utgangseffekt for eksempel på 50 W, og tilsvarende omfatter senderen 2 en 10 kW effektforsterker og en 50 W styreforsterker 9. Effektfor-sterkerne 6 og 8 kan være rørdrevne senderutgangsenheter, se side 30 og 31 i den nevnte publikasjon, men de kan også være transistordrevne. Styreforsterkerne 7 og 9 kan være utformet som angitt på sidene 14 - 15 i den nevnte publikasjon. The drawing shows a VHF transmitter system with two transmitters 1 and 2 which are connected to a common transmitter antenna 5 via a star point coupler consisting of filters 3 and 4 (for example as shown on page 62 of the previously mentioned publication) with mutual separation. The transmitters work in the frequency band 87.5 - 108 MHz with the frequencies f^ and fg respectively. Filters 3 and 4 are tuned to these respective frequencies. The transmitter 1 comprises a tube-driven power amplifier 6, for example with an output power of 10 kW, and it is controlled by a control amplifier 7 with an output power of, for example, 50 W, and correspondingly, the transmitter 2 comprises a 10 kW power amplifier and a 50 W control amplifier 9 The power amplifiers 6 and 8 can be tube-driven transmitter output units, see pages 30 and 31 of the aforementioned publication, but they can also be transistor-driven. The control amplifiers 7 and 9 can be designed as indicated on pages 14 - 15 of the aforementioned publication.

Når senderfrekvensen f2 ligger forholdsvis nær senderfrekvensen f^, vil endel av utgangseffekten av senderen 2 bli tilbakeført fra antennen 5 til filteret 3, som er avstemt på frekvensen fj_, slik at f 2 - signalet vil treffe inn på flanken for filteret 3. Derved kan f 2 - signalet for eksempel med en dempning på 30 dB føres gjennom filteret 3 til den med 10 betegnede utgang fra senderen 1 og derved blande seg inn i det sendesignal som forsterkes i effektforsterkeren 6, med frekvensen f ^. I forsterkeren 6 vil det derved dannes støyf rekvenser 2 f ^ - f 2 og 2 f 2 - f ±, som potensielt vil ligge i nabofrekvensbåndet, der de kan forstyrre flynavigasjons-eller kommunikasjonssignaler eller også innenfor det betraktede VHF-området, der de kan virke tilsvarende forstyrrelser. When the transmitter frequency f2 is relatively close to the transmitter frequency f^, part of the output power of the transmitter 2 will be fed back from the antenna 5 to the filter 3, which is tuned to the frequency fj_, so that the f 2 - signal will hit the flank of the filter 3. f 2 - the signal, for example, with an attenuation of 30 dB is passed through the filter 3 to the output designated by 10 from the transmitter 1 and thereby mixes into the transmission signal which is amplified in the power amplifier 6, with the frequency f ^. In the amplifier 6, noise frequencies 2 f ^ - f 2 and 2 f 2 - f ± will thereby be formed, which will potentially lie in the neighboring frequency band, where they can interfere with aircraft navigation or communication signals or also within the considered VHF area, where they can appear similar disturbances.

For å oppheve dette er det mellom de respektive effektforsterkere 6, 8 og styreforsterkere 7, 9 for hver sender 1, 2 innskutt en ytterligere HF-kobler 11, resp. 12, for eksempel en stjernepunkt- eller en retningskobler, se side 68 i den tidligere nevnte publikasjon, idet disse koblere bare skal være dimensjonert etter den lille utgangseffekt, for eksempel 50 W, fra styreforsterkerne 7, 9, hvorved de kan utføres på en enkel og billig måte. To cancel this, a further HF coupler 11, resp. 12, for example a star point or a directional coupler, see page 68 of the aforementioned publication, as these couplers should only be dimensioned according to the small output power, for example 50 W, from the control amplifiers 7, 9, whereby they can be performed on a simple and cheap way.

Smalbåndinngangen 13 på kobleren 1 for senderen 1 tilføres gjennom en ledning 14 en del av utgangseffekten av styreforsterkeren 9 for senderen 2, idet det til dette kan benyttes for eksempel en retningskobler 15, en tilsvarende spenningsdeler eller eventuelt bare en avkoblingskondensator. Bredbåndsinngangen 16 på kobleren 11 tilføres styreeffekten fra styreforsterkeren 7, mens utgangen 7 fra kobleren er forbundet med inngangen 18 til effektforsterkeren 6. På tilsvarende måte tilføres det via en kobler 29 en deleffekt fra styreforsterkeren 7 for senderen 1 gjennom en tverrforbindelse 19 til en smalbåndinngang 20 på kobleren 12 hvis bredbåndinngang 21 tilføres utgangseffekten fra styreforsterkeren 9, mens dens utgang 22 er forbundet med inngangen 28 til effektforsterkeren 8. The narrowband input 13 on the coupler 1 for the transmitter 1 is supplied through a line 14 with part of the output power of the control amplifier 9 for the transmitter 2, as for this, for example, a directional coupler 15, a corresponding voltage divider or possibly just a decoupling capacitor can be used. The broadband input 16 of the coupler 11 is supplied with the control power from the control amplifier 7, while the output 7 from the coupler is connected to the input 18 of the power amplifier 6. In a similar way, a partial power from the control amplifier 7 for the transmitter 1 is supplied via a coupler 29 through a cross connection 19 to a narrowband input 20 on the coupler 12 whose broadband input 21 is supplied with the output power from the control amplifier 9, while its output 22 is connected to the input 28 of the power amplifier 8.

I de respektive tverrforbindelser 14 og 19 er det innskutt faseforskyvningsledd 23, 24 såvel som dempeledd 25, 26, ved hvis hjelp de avkoblede deleffekter kan stilles inn i amplitude og fase. De reguleringsledd 23 og 25 det gjelder i tverrforbindelsen 14 reguleres inn på en slik måte at den kompensasjonseffekt med frekvensen f2 som føres til smalbåndinngangen 13 er så stor og har en slik fase at det støysignal som opptrer ved utgangen 10 for senderen 1, med frekvensen f 2, vil bli utlignet av et tilsvarende motfaset signal med samme frekvens levert fra effektforsterkeren slik at det ikke lenger vil forekomme et støysignal som sammen med frekvensen f^ fra senderen 1 kan danne de nevnte forstyrrende "blandingssignaler. På helt tilsvarende måte vil et eventuelt opptredende støysignal med frekvensen f^ på utgangen 27 for forsterkeren 2 og som har sin opprinnelse i senderen 1, kunne utlignes ved passende innstilling av faseforskyvningsleddet 24 og dempeleddet 26 i tverrforbindelsen 19. In the respective cross-connections 14 and 19 there are inserted phase-shifting links 23, 24 as well as damping links 25, 26, by means of which the decoupled partial effects can be set in amplitude and phase. The control links 23 and 25 that apply to the cross connection 14 are regulated in such a way that the compensation effect with the frequency f2 that is fed to the narrowband input 13 is so large and has such a phase that the noise signal that occurs at the output 10 of the transmitter 1, with the frequency f 2, will be balanced by a corresponding anti-phase signal with the same frequency delivered from the power amplifier so that there will no longer be a noise signal which, together with the frequency f^ from the transmitter 1, can form the aforementioned disturbing "mixed signals. In a completely similar way, any occurring noise signal with the frequency f^ on the output 27 of the amplifier 2 and which has its origin in the transmitter 1, could be compensated by suitable setting of the phase shift element 24 and the damping element 26 in the cross connection 19.

Disse kompensasjonstiltak vil naturligvis bare være nødvendig ved slike sendere der frekvensforholdene er egnet til dannelse av de nevnte forstyrrelser. Uten bruk av oppfinnelsen kan det på utgangen 10 fra senderen 1 opptre støyfre-kvenser 2xf^-f2 og 2xf2~fi, noe som også vil gjelde for utgangen 27 ved senderen 2. Da disse støysignaler imidlertid kan være av forskjellig styrke, kan det forekomme at det for eksempel bare er støysignalet fra senderen 1 som har forstyrrende verdi, mens effekten av de samme blandingsfrekvenser fra senderen 2 kan ligge under et kritisk nivå. I dette tilfelle er det naturligvis tilstrekkelig å utføre kompensasjonen i senderen 1, mens kobleren 12 i senderen 2 kan unnværes. Det tilsvarende vil være gyldig hvis man har tre eller flere sendere. Hvis det for eksempel ved tre sendere forekommer at bare frekvensene f^ og f2 ligger nær hverandre mens f3 er mer avvikende slik at det bare fryktes støysignaler fra senderne 1 og 2, er det tilstrekkelig å kompensere senderne 1 og 2 og altså ikke den tredje sender. Hvis det er nødvendig å kompensere alle tre sendere i et anlegg, skal det for hver sender anbringes to koblere mellom styreforsterkeren og effektforsterkeren, da det jo i så fall skal tilføres en kompensasjonsdel av utgangseffekten fra hver av de to andre sendere. Ved fire eller ennu flere sendere, skal det brukes tilsvarende flere koblere og tverrforbindelser . These compensation measures will of course only be necessary for such transmitters where the frequency conditions are suitable for producing the aforementioned disturbances. Without using the invention, noise frequencies 2xf^-f2 and 2xf2~fi can occur at the output 10 of the transmitter 1, which will also apply to the output 27 at the transmitter 2. However, since these noise signals can be of different strength, it can occur that, for example, it is only the noise signal from transmitter 1 that has disturbing value, while the effect of the same mixing frequencies from transmitter 2 may lie below a critical level. In this case, it is naturally sufficient to carry out the compensation in the transmitter 1, while the coupler 12 in the transmitter 2 can be dispensed with. The equivalent will be valid if you have three or more transmitters. If, for example, with three transmitters it occurs that only the frequencies f^ and f2 are close to each other while f3 is more deviant so that only noise signals from transmitters 1 and 2 are feared, it is sufficient to compensate transmitters 1 and 2 and therefore not the third transmitter . If it is necessary to compensate all three transmitters in a system, two couplers must be placed for each transmitter between the control amplifier and the power amplifier, as in that case a compensation part of the output power from each of the other two transmitters must be supplied. In the case of four or even more transmitters, correspondingly more couplers and cross-connections must be used.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved drift av et VEF-radiosenderanlegg med minst to sendere (1, 2), som arbeider på innbyrdes forskjellige frekvenser og gjennom en sammenføringskobler (3, 4) er forbundet med en felles senderantenne (5) og som hver omfatter en styre- eller forforsterker (7, 9) med forholdsvis lav utgangseffekt og en dermed tilsluttet effektforsterker (6, 8) med stor utgangseffekt, karakterisert ved at inngangen (18) på effektf orsterkeren (6) i en første sender (1) tilføres endel av utgangseffekten fra styreforsterkeren (9) i minst en andre sender (2) med en slik avpasset effekt og fase at det derved kompenseres for et på utgangen (10) fra den første senders (1) effektforsterker (6) innkoblet forstyrrende effekt fra den andre sender (2).1. Procedure for operating a VEF radio transmitter system with at least two transmitters (1, 2), which work on mutually different frequencies and are connected through a connecting coupler (3, 4) to a common transmitter antenna (5) and each of which includes a control or preamplifier (7, 9) with a relatively low output power and a connected power amplifier (6, 8) with a large output power, characterized in that the input (18) of the power amplifier (6) in a first transmitter (1) is supplied with part of the output power from the control amplifier (9) in at least one second transmitter (2) with such an adjusted power and phase that it compensates for a disturbing effect from the second transmitter (2) connected to the output (10) of the first transmitter's (1) power amplifier (6) . 2. VHF-radiosenderanlegg til utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, med minst to sendere (1, 2) som arbeider på innbyrdes forskjellige frekvenser og gjennom en sammenkobler (3, 4) er forbundet med en felles senderantenne (15), og som hver omfatter en effektforsterker (6, 8) med stor utgangseffekt og en dertil forbundet styre-eller forforsterker (7, 9) med forholdsvis lav utgangseffekt, karakterisert ved at inngangen (18) for den til den første sender (1) hørende effektforsterker (6) er forbundet med utgangen av styreforsterkeren (6) i minst en annen sender (2) for mottagning av en del av denne styreforsterkers utgangseffekt med en slik styrke og fase at den forstyrrende effekten fra den annen sender som er innkoblet på utgangen fra den første senders (1) effektforsterker (6) utlignes.2. VHF radio transmitter system for carrying out the method according to claim 1, with at least two transmitters (1, 2) which work on mutually different frequencies and are connected through a coupler (3, 4) to a common transmitter antenna (15), and each of which comprises a power amplifier (6, 8) with high output power and a connected control or preamplifier (7, 9) with relatively low output power, characterized in that the input (18) of the power amplifier (6) belonging to the first transmitter (1) is connected with the output of the control amplifier (6) in at least one other transmitter (2) for receiving a part of this control amplifier's output power with such strength and phase that the disturbing effect from the second transmitter connected to the output of the first transmitter (1) power amplifier (6) is compensated. 3. Senderanlegg som angitt i krav 2, karakterisert ved at det mellom utgangen fra styreforsterkeren (7, 9), inngangen (18, 28) fra effektf orsterkeren (6, 8) i den første sender er innskutt en innkobler (11, 12), gjennom hvilken det til effektforsterkeren kan tilføres en via en avkobler (15, 29) avkoblet del av utgangssignalet fra den annen senders (2) styreforsterker (9, 7).3. Transmitter system as specified in claim 2, characterized in that a switch (11, 12) is inserted between the output from the control amplifier (7, 9), the input (18, 28) from the power amplifier (6, 8) in the first transmitter, through which a decoupled part of the output signal from the other transmitter's (2) control amplifier (9, 7) can be supplied to the power amplifier via a decoupler (15, 29). 4. Senderanlegg som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at det i forbindelsen (14, 19) mellom avkobleren (15, 29) i den annen sender og innkobleren (11, 12) i den første sender er innskutt dempe og/eller faseforskyvningsenheter (23, 25, 24, 26).4. Transmitter system as specified in claim 2 or 3, characterized in that in the connection (14, 19) between the disconnector (15, 29) in the second transmitter and the connector (11, 12) in the first transmitter, attenuation and/or phase shift units are inserted ( 23, 25, 24, 26).