DE1048959B - Eingangsseitige Ausbildung einer Empfangsanlage fuer drahtlose Nachrichtenuebertragung mit zwei Empfaengern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine eingangsseitige Ausbildung einer Empfangsanlage für drahtlose Nachrichtenübertragung mit zwei gleichen, an eine gemeinsame Antennenzuleitung angeschalteten Überlagerungsempfängern, von denen der eine normalerweise für die Übertragung benutzt wird und der andere, der über eine Kopplungseinrichtung nur einen verhältnismäßig kleinen Bruchteil des Eingangssignals des ersten Empfängers erhält, selbsttätig die Übertragung übernimmt, wenn im ersten Empfänger eine Störung auftritt.

Bei Anlagen dieser Art ist der zweite Empfänger, der auch als Ersatzempfänger bezeichnet wird, zugleich mit dem ersten Empfänger empfangsbereit. Aus den Ausgangssignalen beider Empfänger wird ein Kriterium abgeleitet, das beim Ausbleiben des Ausgangssignals nur am ersten Empfänger die Übertragung durch den zweiten Empfänger bewirkt. Es hat dies den Vorteil, daß der zweite Empfänger augenblicklich einsatzbereit ist, wozu in an sich bekannter Weise entsprechende Umschalter eingangs- und ausgangsseitig vorzusehen sind. Nachteilig an derartigen Empfangsanlagen ist, daß vor allem im Bereich sehr kurzer elektromagnetischer Wellen der Aufwand für die in jedem Empfänger erforderliche Vorselektion sehr groß wird. Unter der Vorselektion wird die Unterdrückung aller außerhalb des Sollfrequenzbandes gelegenen Frequenzen verstanden. Diese Vorselektion ist an sich unerläßlich, weil sonst die Empfänger jeweils auch auf der Spiegelfrequenz empfangen können. Eine besondere Schwierigkeit besteht darin, daß bei einer durchstimmbaren Empfangsanlage zur Ermöglichung einer einwandfreien Umschaltung vom Betriebsempfänger auf den Ersatzempfänger die Vorselektionen beider Empfänger gemeinsam durchstimmbar sein müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand bzw. die Schwierigkeiten bei solchen Empfangsanlagen zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei einer Empfangsanlage der einleitend beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an Stelle der einzelnen Vorselektionen der beiden Empfänger eine einzige gemeinsame Vorselektion in der gemeinsamen Antennenzuleitung vorgesehen ist und daß eine gegenseitige Beeinflussung der Empfänger durch im Eingang der Empfänger erzeugte bzw. aufgenommene Störspannungen durch eine entsprechende Bemessung der Kopplung der Kopplungseinrichtung und gegebenenfalls durch zusätzliche in die Kopplungseinrichtung einbezogene Mittel auf ein vernachlässigbar kleines Maß reduziert ist.

Bei der Erfindung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß es bei Empfangsanlagen der einleitend Eingangsseitige

Ausbildung einer Empfangsanlage

für drahtlose Nachrichtenübertragung

mit zwei Empfängern

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Claus Colani, Dipl.-Ing. Horst Klassen,
Dipl.-Ing. Hermann Noack und Dipl.-Ing. Willy Vogt,

München,
sind als Erfinder genannt worden

geschilderten Art möglich ist, an Stelle der einzelnen Vorselektionen der beiden Empfänger nur eine einzige, gemeinsame Vorselektion zu verwenden, weil zur Unterdrückung der gegenseitigen Beeinflussung der beiden Empfänger bereits die schwache Ankopplung des zweiten Empfängers an die gemeinsame Antennenzuleitung beiträgt und allenfalls zusätzlich notwendig werdende Mittel zur Unterdrückung der gegenseitigen Beeinflussung der beiden Empfänger jedenfalls einen wesentlich geringeren Aufwand als einzelne Vorselektionen der beiden Empfänger verursachen.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine Empfangsanlage mit zwei gleichartigen Überlagerungsempfängern El und E2. Beide Empfänger sind ausgangsseitig an die beiden Anschlußklemmen eines Umschalters U3 angeschlossen sowie mit einer Umschaltvorrichtung U verbunden. Die Eingänge beider Empfänger sind an einem wechelseitigen Umschalter Ul, U2 angeschaltet, der über Ul auf die gemeinsame Vorselektion VS zur gemeinsamen Antenne führt und über i/2 und eine Siebschaltung ,S¹ zu dem Kopplungsglied K. Unter Vorselektion wird dabei die hochfrequenzseitige Selektion verstanden. Das Kopplungsglied K besteht zweckmäßig aus einer einstellbaren Kapazität, die mit einem Ohmschen Widerstand vom Wert des Wellen-

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Widerstandes der zu (72 führenden Leitung in Reihe liegt. (71 und (72 können auch die Koppeftapazütät von K in sich einschließen, was z. B. vorteilhaft bei Verwendung von Umschaltrelais in der Weise geschehen kann, daß die Kapazität zwischen den jeweils geöffneten Kantaktfedern die Askoppelkapazität von K bildet. Die Umschalteinrichtung U, die sowohl die Überwachung als auch die Umschaltesteuerung übernimmt, ist derart ausgebildet, daß in ihr die Ausgangssignale beider Empfänger verglichen werden und lediglich bei dem Kriterium »kein Signal« am Ausgang des Betriebsempfängers (z.B. £1) die Umschalter Ul, UZ und U3 aus der gezeichneten Stellung in die jeweilige Gegenstellung geschaltet werden.

Das gemäß der Erfindung vorgesehene Sieb S, das beispielsweise aus einem auf die Empfangsfrequenz abgestimmten einkreisigen Durchlaßfilter bestehen kann, hat die Aufgabe, einerseits vom Eingang des Empfängers B2 jegliche Störstrahlung des Empfängers Ei fernzuhalten und andererseits in umgekehrter Weise aus dem Eingang des Empfängers El jegliche Störungsübertragung in den Eingang des EmpfängersBl zn unterbinden. Eine andereMöglichkeit für die Ausbildung des Siebes besteht darin, daß dieses nach Art eines Tiefpasses ausgebildet wird, was sich vor allem dann empfiehlt, wenn die Oszillatorfrequenz in beiden Empfängern höher als die höchste vorkommende Empfangsfrequenz Hegt.

Die Dämpfung im eigentlichen Koppelglied K wird zweckmäßig in besonderer Weise bemessen. Es ist nämlich zwischen folgenden Störungen zu unterscheiden :

a) Störung des Ersatzempfängers durch den Betriebsempfänger,

b) Störung des Betriebsempfängers durch den Ersatzempfänger.

Beiden Störungen a) und b) liegt außer dem Eindringen der Spannung des Überlagerungsoszillators in den jeweils anderen Empfänger zugrunde, daß in der Mischstufe jedes Empfängers eine Spiegelfrequenz erzeugt wird, die sich in dem jeweils anderen Empfänger störend bemerkbar macht.

Die Störung a) kann, wie an Hand von Fig. 1 gezeigt, im wesentlichen durch die Einfügung einer Siebschaltung S auf ein vernachlässigbar geringes Maß verringert werden oder durch hierzu gleichartige Mittel. Diese Störung kann insofern Bedeutung haben, als eine automatische Frequenznachregelung des Überlagerungsoszillators im Ersatzempfänger gestört oder gar verhindert wird. Die Störung b) läßt sich jedoch durch entsprechende Dimensionierung des Koppelgliedes selbst unterdrücken. Im Falle b) wird nämlich das für die Spiegelfrequenzbildung maßgebende Empfangssignal auf dem Wege über das Koppelglied K zum Ersatzempfänger E 2 um einen gewissen Betrag — die Übertragungsdämpfung des Koppelgliedes — gedämpft. Um diesen Betrag ist damit auch -die durch Mischung -entstehende Störspannung, nämlich die Spiegelfrequenz, im Ersatzempfänger geringer als im Betriehsempfänger. Auf dem Weg vom Ersatzempfängereingang zum Eingang des Betriebsempfängers wird diese im Ersatzempfänger entstandene Störung am Koppelglied verkleinert. Die Dämpfung des Koppelgliedes geht also zweimal in die Amplitude dieser Störung ein. Für eine vorgegebene Forderung nach Dämpfung der störenden Spiegelfrequenz ist also die Dimensionierung des Koppelgliedes im wesentlichen nur durch die erforderliche TJbertragungsdämpfung für die Störspannung aus dem Ersatzempfänger bestimmt und nicht durch den gerade noch zulässigen Energieverfast des EmpfarrgssipraTs für den Ersatzempfänger. Es hat sich als zweckmäßig- erwiesen, daß die Dämpfung des Koppelgliedes in der Größenordnung- von 2 bis 3 Neper gewählt wird, wodurch sich dann für 'die der Spi'egeifrequen-z entsprechende Stör spannung aus dem E rsatzemp fänger eine Dämpfung in der Größenordnung, von 4 bis 6 Neper ergibt.

Ein anderer Weg als der an Hand von Fig: 1 erläuterte zur Ausbildung der Siebschaltung- ist dadurch, gegeben, daß für die Empfangsfrequenz beider Empfänger die Empfängereingänge jeweils möglichst reflexionsfrei an den Ausgang- der Vorselektionsmittel angepaßt sind. Die Störstrahlung ist d'emgegenüber frequenzverschieden. Durch Einfügung- eines zusätzlichen Transformationsgliedes, beispielsweise einer Stichleitung- St am Ausgang des Koppelgiiedes K — wie in Fig. 2 gezeigt —, kann die Anpassung für die störenden Frequenzen sehr schlecht gemacht werden, während gleichzeitig die Empfangsfrequenzen nur unwesentlich beeinflußt werden. Diese Lösttrrg ist ein wirksames Mittel zur Unterdrückung \ron. Störungen, die durch Eindringen der Spannung des Überlagerungsoszillators in den jeweils anderen Empfängereingang verursacht werden. Die Dimensionierung kann vorteilhaft so erfolgen, daß für die Oszillatorfrequenz die jeweilige Empfängereingangsleitung durch die zu dem jeweiligen Empfängereingang parallel geschaltete Resonanzleitung (Stichleitung) kurzgeschlossen ist, für die jeweilige Empfangsfrequenz aber möglichst hoehohmig gegenüber dem Eingangswiderstand Z des jeweiligen Empfängers gemacht wird. Diese Bedingung läßt sich mit einer am Ende kurzgeschlossenen Stichleitang dadurch weitgehend realisieren, daß die elektrische Länge der Stichleitung für die Oszillatorfrequenz wenigstens angenähert gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer halben Wellenlänge auf der Leitung gewählt wird und weiterhin dieses ganzzahlige Vielfache derart bestimmt wird, daß die Länge der Stichleitung wenigstens angenähert einem ungeradzahligen Vielfachen einer Viertel wellenlänge der von der Oszillatorbzw. Störfrequenz frequenzverschiedenen Empfangsfrequenz entspricht. Gegebenenfalls empfiehlt es sich, zur Erhöhung der Spiegelfrequenzdämpfung noch zusätzlich ein Sieb S entsprechend Fig· 1 oder einen Tiefpaß, wie jti Fig. 3 beschrieben, einzuschalten.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem außer den Siebmitteln, beispielsweise einem Tiefpaß TP, zwischen den beiden Empfängern noch eine Impedanztransformation zum Zwecke der Störungsminderung angewendet wird. Beim Ausführungsbeispiel 1st in die von der Vorselektion VS zum Umschalter Ul führende Leitung ein Leitungsabschmtt mit veränderbarer elektrischer Länge, beispielsweise eine Ausziehleitung AL (Posaune), eingefügt. Diese Ausziehleitung ist in der elektrischen "Länge derart bemessen, daß das zum Betrieb der Empfangsanlage notwendige Vors.elektion für .das "Empfangssignal mit den üblichen Toleranzen reflexionsfrei an-den Wellenwiderstand der Empfangsanlage angepaßt sind. Für .Störspannungen außerhalb des Anpassungsbereiches, z. B. für die in der Mischbzw. Üherlagerungsstufe des jeweils anderen Ernpfängers erzeugte Spiegelfrequenz oder die "Frequenz · des Mischoszillators des jeweils anderen Empfängers und deren Oberwellen ist ■ Fehl.anpassung gegeben. Diese wird durch entsprechende Längeneinstellung der AusziehLeit-ung so transformiert, daß an einem Punkte _:gfößter Wirksamkeit, -beispiels-w;eise a.n .dem

Claims (6)

Ankoppelpunkt für den jeweiligen Ersatzempfänger (Koppelglied K) ein Kurzschluß für die Störspanniing eintritt. Patentansprüche:

1. Eingangsseitige Ausbildung einer Empfangsanlage für drahtlose Nachrichtenübertragung mit zwei gleichen Überlagerungsempfängern und mit einer Umschalteinrichtung, durch die in der einen Schaltstellung die Antennenzuleitung unmittelbar an den ersten und über eine Kopplungseinrichtung mit schwacher Kopplung an den zweiten der beiden Empfänger sowie die mit dem Ausgangssignal zu versorgende Leitung an den mit der Antennenzuleitung direkt verbundenen ersten Empfänger angeschaltet ist und die von den Ausgangsspannungen der beiden Empfänger derart gesteuert ist, daß bei Ausfall der Ausgangsspannung des ersten Empfängers selbsttätig der zweite Empfänger die Funktion des ersten Empfängers übernimmt, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der einzelnen Vorselektionen der beiden Empfänger eine einzige gemeinsame Vorselektion in der gemeinsamen Antennenzuleitung vorgesehen ist und daß eine gegenseitige Beeinflussung der Empfänger durch im Eingang der Empfänger erzeugte bzw. aufgenommene Störspannungen durch eine entsprechende Bemessung der Kopplung der Kopplungseinrichtung und gegebenenfalls durch zusätzliche in die Kopplungseinrichtung einbezogene Mittel auf ein vernachlässigbar kleines Maß reduziert ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einem in die Zuleitung zum Eingang wenigstens eines der beiden Empfänger eingeschalteten Transformationsglied bestehen, das derart bemessen ist, daß für die Störspannung wenigstens nahezu Totalreflexion und für das Empfangssignal wenigstens angenähert reflexionsfreie Anpassung gegeben ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transformationsglied in der an die Kopplungseinrichtung angeschalteten Empfängerzuleitung angeordnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einer in die Kopplungseinrichtung angeschaltete Empfängerzuleitung eingefügten Siebschaltung bestehen, die derart bemessen ist, daß die Oszillatorfrequenz und gegebenenfalls deren Oberwellen sowie die Spiegelfrequenz im Sperrbereich der Siebschaltung liegen.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei über der Empfangsfrequenz liegender Oszillatorfrequenz die Siebschaltung als Tiefpaß ausgebildet ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung der Kopplungseinrichtung derart bemessen ist, daß eine Übertragungsdämpfung von etwa 2 bis 3 Neper erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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