DE1040093B - Funkverbindung mit Einrichtungen zur Verbesserung des Stoerabstands - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 21a⁴ 54

PATENTAMT

C 14652 VIIIa/21a⁴

ANMELDETAG: 9.APRIL1957

B EKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

2.0KT0BER 1958

Die Erfindung betrifft eine Funkverbindung mit Einrichtungen zur Verbesserung des Störabstands, insbesondere zur Übermittlung von Nachrichten mittels Meter-, Dezimeter- oder noch kürzerer Wellen über Entfernungen, welche die optische Sichtweite übersteigen, mit einem Sender und einem Empfänger, die in einem breiten Band abstimmbar sind, wobei ein dem Sender zugeordneter Hilfsempfänger im Falle bestimmter ungünstiger Übertragungsbedingungen veranlaßt, das selbsttätig auf eine andere Trägerfrequenz ausgewichen wird.

Es ist bekannt, daß unter Verwendung von ultrahodhfrequenten elektromagnetischen Wellen im Frequenzbereich oberhalb 40 MHz reguläre Weitverkehrsverbindungen über Entfernungen aufgebaut werden können, welche die optische Reichweite weit überschreiten und bis zu 300 oder 400 km reichen können. Dabei wurde j edoch festgestellt, daß bei einer gegebenen Verbindung für eine bestimmte Frequenz das empfangene Signal dauernd schnellen Schwankungen unterworfen ist. Wenn eine Frequenz beispielsweise in einem gegebenen Augenblick einen zufriedenstellenden Störabstand liefert, so kann bei derselben Frequenz z. B. Y₁₀ Sekunde später ein Störabstand auftreten, der weit unter dem zulässigen Maß liegt, obwohl das Gegenteil für eine sehr benachbarte Frequenz der Fall sein kann. Beim Aufbau von regulären Verbindungen war man daher meist gezwungen, die sogenannten »Mehrfach«- oder »Diversity«-Systeme zu verwenden, beispielsweise ein Frequenzdiversitysystem, bei welchem mehrere auf verschiedenen Frequenzen arbeitende Sende- oder Empfangskanäle verwendet werden, so daß in jedem Augenblick eine gewisse Wahrscheinlichkeit besteht, daß eine der ausgesandten Frequenzen zufriedenstellende Ergebnisse für die betreffende Verbindung liefert.

Systeme dieser Art sind offensichtlich kostspielig.

Es sind auch Anordnungen bekannt, bei welchen beim Auftreten bestimmter ungünstiger Übertragungsbedingungen selbsttätig auf eine andere Träger- frequenz ausgewichen wird. Bei den bekannten Anordnungen wacht ein dem Sender zugeordneter Hilfsempfänger darüber, ob auf der normalen Trägerfrequenz des Senders ein störender Sender arbeitet. Sobald dies der Fall ist, veranlaßt der Hilfsempfänger, daß der Sender auf eine oder mehrere Notfrequenzen ausweicht. Diese Anordnung ist zur Lösung des vorstehend geschilderten Problems ungeeignet, da sie nicht in der Lage ist, den Sender so zu steuern, daß in jedem Augenblick ein bestimmter Mindeststörabstand eingehalten wird.

Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß im Empfänger dauernd das Signal-Rausch-Verhältnis der Übertragung gemessen wird, daß ein dem Funkverbindung mit Einrichtungen
zur Verbesserung des Störabstands

Anmelder:

Compagnie Generale de Telegraphie
sans FiI, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz und Dr. rer. nat. G. Hauser,
Patentanwälte, München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 9. April 1956

Jean Claude Simon und Roger Alexis, Paris,
sind als Erfinder genannt worden

Empfänger zugeordneter, zweckmäßig auf einer wesentlich niedrigeren Frequenz arbeitender Hilfssender in Betrieb gesetzt wird, sobald dieses Verhältnis einen bestimmten Wert unterschreitet und stillgesetzt wird, wenn dieses Verhältnis diesen bestimmten Wert übersteigt, daß der dem Sender zugeordnete Hilfsempfänger auf die Frequenz des Hilfssenders abgestimmt ist und für die Dauer des Empfangs der Signale des Hilfssenders eine nach einem vorgegebenen periodischen zeitlichen Verlauf erfolgende Änderung der Frequenz des Senders veranlaßt, und daß im Empfänger der Signalpegel gemessen und daraus eine Steuerspannung abgeleitet wird, welche einen elektronisch abstimmbaren Überlagerungsoszillator des Empfängers derart beeinflußt, daß dieser entsprechend der Frequenzänderung des Senders nachgestimmt wird.

Die Erfindung läßt sich auf die Übertragung von Fernsehsignalen auf große Entfernungen anwenden.

Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin ist

Fig. 1 ein Übersichtsschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 das Schaltbild des bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendeten Senders,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Senders nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Teilschaltbild des Senders nach Fig. 1 und

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Fig. 5 das Schaltbild eines Empfängers, welcher bei demoduliert. Über an sich 'bekannte Einrichtungen

der erfindungsgemäßen Einrichtung Verwendung wird dadurch der Modulator 9 in Betrieb gesetzt,

finden kann. Dieser verändert die Spannung zwischen der Grund-

Der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Empfän- platte und der Anode nach einem bestimmten zeit-

ger R der Verbindung ist mit einer Schwellenschal- 5 liehen Gesetz. Diese Veränderung hört auf, sobald die

tung S verbunden. Diese steht ihrerseits mit einer Antenne kein Signal mehr empfängt.

Kippschaltung B mit zwei Zuständen, einem Arbeite- In Fig. 4 ist dargestellt, wie die Modulatoren 9 und

zustand und einem Ruhezustand, in Verbindung. Im 10 ausgeführt sein können.

Arbeitszustand löst sie den Betrieb eines Hilfssenders Sie bestehen aus je einer Röhre 9 und 10, deren

E.A. aus, welcher auf eine feste Frequenz / z. B. im io Anoden mit den positiven Polen der Spannungsquelle

Bereich von 1 bis 10 MHz abgestimmt ist. 11 und 12 verbunden sind.

Der Sender £ ist mit einem Modulator M verbun- Die Kathode des Modulators 9 ist mit dem negativen den, welcher die Sendefrequenz verändert. Dieser Pol der Spannungsquelle 11 verbunden und diejenige Modulator kann von einem auf die Frequenz / abge- des Modulators 10 mit dem negativen Pol der Spanstimmten Hilfsempfänger R.A. in und außer Betrieb 15 nungsquelle 12 über einen Widerstand 19. Die Spangesetzt werden. nungsquellen 11 und 12 sind in Serie geschaltet.

Die Schwellenschaltung .9 mißt das Nutz-Stör- Das vom Kanal 13 gelieferte Signal wird auf das

Signal-Verhältnis der Verbindung. Wenn dieses Ver- Gitter der Röhre 10 gegeben.

hältnis unter einem bestimmten AVert liegt, läßt die Das Gitter der Röhre 9 ist mit einem Dreieckspan-Schaltung S die Kippschaltung B aus dem Ruhezu- 20 nungsgenerator 18 verbunden. Dieser Generator wird stand in den Arbeitszustand umschlagen. Der Sen- mittels eines Multivibrators 17 mit zwei stabilen Zuder E.A. setzt sich in Betrieb und sendet ein Signal ständen in Betrieb gesetzt bzw. angehalten. Der Mulaus, welches von dem Empfänger R.A. empfangen tivibrator ändert seinen Zustand beim Empfang eines wird. Dieser setzt seinerseits den Modulator M in Be- von der Antenne 15 kommenden Signals sowie bei der trieb, welcher ein Auswandern der Frequenz des Sen- 25 Beendigung dieses Signals.

ders E hervorruft. Sobald der Sender £ eine Frequenz Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: aussendet, bei welcher das Nutz-Stör-Signalverhält- Beim Modulator 10 verändert das vom Kanal 13 komnis über dem Grenzwert liegt, bringt die Einrich- mende Signal den Innenwiderstand der Röhre 10 und tung S die Kippschaltung B in den Ruhezustand, der dementsprechend die Potentialdifferenz zwischen der Sender E.A. hört auf zu senden, der Empfänger R.A. 30 Grundplatte 5 und der Kathode 2 bzw. die Potentialempfängt kein Signal mehr, und der Modulator M differenz zwischen der Grundplatte 5 und der Masse, wird angehalten, so daß der Sender E auf diese Fre- so daß die Schwingung der Röhre 1 dementsprechend quenz abgestimmt bleibt. frequenzmoduliert wird.

In Fig. 2 der Zeichnung ist der Sender der erfin- Wenn der Generator 18 arbeitet, so ist der zeitliche dungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Dieser Sender 35 Verlauf der vom Modulator 9 gelieferten Spannung enthält eine elektronisch steuerbare Röhre 1. Diese eine Folge von geraden Linien (Fig. 3).
Röhre enthält eine Kathode 2, eine Anode 3, eine Ver- Sobald ein Signal über die Antenne 15 ankommt, zögerungsleitung 4 sowie eine negative Elektrode ändert der Multivibrator 17 seinen Zustand, und er oder Grundplatte 5. Diese Röhren sind in der Technik setzt den Generator 18 in Gang, so daß sich die Frean sich bekannt, und man weiß, daß ihre Sendefrequenz 40 quenz der Röhre 1 nach dem in Fig. 3 angegebenen eine lineare Funktion der Potentialdifferenz zwischen zeitlichen Verlauf verändert. Sobald das Signal beder Grundplatte und der Verzögerungsleitung ist. Die endet ist, ändert der Multivibrator 17 von neuem Verzögerungsleitung liegt auf Massepotential. Die seinen Zustand, und der Generator 18 wird in seinem Heizung der Kathode wird von einer Einrichtung 6 jeweiligen Zustand blockiert. Die S ender frequenz bewirkt. Die Kathode selbst liegt gegenüber der Ver- 45 ändert sich also vom Empfang des Signals ab langzögerungsleitung 4 auf einem hohen negativen Poten- sam zwischen zwei Festwerten Z₁ und /₂, bis sie auf tial, welches durch die Spannungsquelle 7 erzeugt einem Wert f anhält, welcher zwischen f_t und f.₂ liegt, wird. Eine mit dieser in Serie liegende Spannungs- wo das Signal aufhört. Die Periode dieser Änderung quelle 8 gibt der Anode 3 das entsprechende positive liegt in der Größenordnung von V100 Sekunde. Naturpotential gegenüber der Kathode. Zwei miteinander 50 lieh addieren sich die Wirkungen der beiden Moduin Serie geschaltete Modulatoren 9 und 10 sind zwi- latoren. Der Modulator 10 erzeugt beispielsweise eine sehen die Grundplatte 5 und die Kathode 2 einge- schnelle Modulation (Fernsehsignal) mit einer Bandschaltet, wodurch das zwischen der Grundplatte 5 und breite von 10 MHz. Der Modulator 9 liefert eine langder Masse bestehende Potential verändert werden same Modulation, und er verändert die Frequenz des kann. Der erste Modulator 9 wird von der Spannungs- 55 Senders zwischen 3500 und 3700 MHz.
quelle 11 gespeist und der zweite Modulator 10 von In Fig. 5 ist ein beispielsweises Schaltbild des der Spannungsquelle 12. Der Modulator 10 empfängt erfindungsgemäßen Empfängers dargestellt,
beispielsweise das aus einem Videokanal 13 kommende Dieser Empfänger enthält eine Antenne 23, welche Fernsehsignal. Ein Hilfsempfänger 14, welcher ent- eine breitbandig wirkende Ultrahochfrequenzverstärsprechende Signale über eine Antenne 15 empfängt, 60 kerröhre 24, beispielsweise eine Wanderfeldröhre, ist mit dem Modulator 9 verbunden. Der Ausgang der speist. Der Ausgang dieser Röhre ist an eine Misch-Röhre 1 führt zur Antenne 16. stufe 25 angeschlossen, welcher ferner die von einem

Die Wirkungsweise dieses Senders ist folgende: in der Frequenz veränderbaren Überlagerungs-Wenn die Antenne 15 kein Signal empfängt, ist der oszillator 26 mit elektronischer Abstimmung kom-Modulator 9 unwirksam. In diesem Fall schwankt die 65 mende Energie zugeführt wird. Auf die Mischstufe Potentialdifferenz zwischen der Grundplatte und der folgen ein Zwischenfrequenzverstärker 27, eine Be-Verzögerungsleitung im Rhythmus der vom Kanal 13 grenzerdiskriminatorschaltung 28 und ein Videozugeführten Fernsehsignale. verstärker 29.

Wenn die Antenne 15. ".ein Signal empfängt, wird Ein Teil der von dem Videoverstärker 29 abge-

dieses Signal von dem Empfänger 14 verstärkt und 70 gebenen Energie wird einem Hochpaßfilter 30 zu-

geführt, welches das Frequenzband des empfangenen Nutzsignals abschneidet.

Der Ausgang dieses Filters ist an einen Gleichrichter 31 angeschlossen, dessen Ausgang über ein Tiefpaßfilter 32 bekannter Art mit einem Multivibrator 33 mit zwei Zuständen verbunden ist, welcher in seinem ersten Zustand einen Hilfssender 34 in Betrieb setzt, während er diesen in seinem zweiten Zustand außer Betrieb setzt. Dieser Sender speist die Antenne 35. ίο

Der Ausgang der Begrenzerstufe 28 speist ferner eine Einrichtung 36, welche eine Spannung in Abhängigkeit von dem Spitzenwert der Spannung des Nutzsignals am Ausgang des Begrenzers 28 liefert. Diese Spannung dient zur Modulation des Überlagerungsoszillators 26.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Das Bandpaßfilter30, dessen Grenzfrequenz gleich der höchsten Frequenz des Signalspektrums ist, läßt in an sich bekannter Weise nur das Rauschen durch und schneidet das Signal ab. Die Ausgangsspannung der Begrenzerdiskriminatorstufe 29 ist konstant. Die am Ausgang des Detektors 31 und des Filters 32 abgenommene Gleichspannung ist also ein Maß für das Nutz-Stör-Signalverhältnis. Sobald diese Spannung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, bringt sie den Multivibrator 33 aus dem Rühezustand in den Arbeitszustand. Dieser setzt dann den Sender 34 in Betrieb. Der Sender sendet ein Signal aus, welches von der Antenne 15 des Hilfsempfängers des Senders nach Fig. 1 empfangen wird. Der Multivibrator 17 (Fig. 4) ändert seinen Zustand, und die Frequenz des Senders beginnt auszuwandern.

Sobald der Sender seine Frequenz ändert, ändert sich auch die Zwischenfrequenz des Empfängers (Fig. 5), und der Pegel des Nutzsignals am Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers 28 wird schwächer.

Dieser Pegel wird von der Vorrichtung 36 gemessen, welche dem steuerbaren Oszillator 26 eine Fehlermodulatorspannung zuführt. Dessen Frequenz wird dadurch entsprechend dem Pegel des empfangenen Signals und damit auch entsprechend der Frequenzänderung des Senders nachgesteuert.

Es ist zu bemerken, daß die Erfahrung gezeigt hat, daß die gleiche Frequenz für etwa V10 Sekunde verwendbar ist. Daraus ergibt sich, daß die Suchzeit der Frequenz V100 Sekunde nicht überschreiten darf (Periode des Generators 18).

Natürlich kann der Generator 18 eine periodische Spannung von beliebiger Form erzeugen, beispielsweise auch eine Treppenspannung.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Funkverbindung mit Einrichtungen zur Verbesserung des Störabstands, insbesondere zur Übermittlung von Nachrichten mittels Meter-, Dezimeter- oder noch kürzerer Wellen über Entfernungen, welche die optische Sichtweite übersteigen, mit einem Sender und einem Empfänger, die in einem breiten Band abstimmbar sind, wobei ein dem Sender zugeordneter Hilfsempfänger im Falle bestimmter ungünstiger Übertragungsbedingungen veranlaßt, daß selbsttätig auf eine andere Trägerfrequenz ausgewichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger dauernd das Signal-Rausch-Verhältnis der Übertragung gemessen wird, daß ein dem Empfänger zugeordneter, zweckmäßig auf einer wesentlich niedrigeren Frequenz arbeitender Hilfssender in Betrieb gesetzt wird, sobald dieses Verhältnis einen bestimmten Wert unterschreitet, und stillgesetzt wird, wenn dieses Verhältnis diesen bestimmten Wert übersteigt, daß der dem Sender zugeordnete Hilfsempfänger auf die Frequenz des Hilfssenders abgestimmt ist und für die Dauer des Empfangs der Signale des Hilfssenders eine nach einem vorgegebenen periodischen zeitlichen Verlauf erfolgende Änderung der Frequenz des Senders veranlaßt, und daß im Empfänger der Signalpegel gemessen und daraus eine Steuerspannung abgeleitet wird, welche einen elektronisch abstimmbaren Überlagerungsoszillator des Empfängers derart beeinflußt, daß dieser entsprechend der Frequenzänderung des Senders nachgestimmt wird.

2. Funkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender eine elektronisch abstimmbare Oszillatorröhre enthält, die von einem durch den Hilfsempfänger gesteuerten Modulator moduliert wird.

3. Funkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite ein Begrenzer vorgesehen ist, dessen konstante Ausgangsspannung nach Unterdrückung des Nutzfrequenzbandes mittels eines Hochpasses und Gleichrichtung eine der Rauschspannung proportionale Gleichspannung liefert, die beim Erreichen eines bestimmten Wertes einen Multivibrator betätigt, der den Hilfssender in Betrieb setzt.

4. Funkverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Begrenzerstufe ein Modulator angeschlossen ist, welcher die Frequenz des Überlagerungsoszillators des Empfängers verändert, sobald die Zwischenfrequenz nicht mehr den vorgesehenen Wert hat.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 462 069.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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