DE2213962A1

DE2213962A1 - Funkfeld in einem richtfunksystem

Info

Publication number: DE2213962A1
Application number: DE2213962A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Ing Kuenemund
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1972-03-22
Filing date: 1972-03-22
Publication date: 1973-09-27
Also published as: FI54665B; IT983568B; JPS4915304A; AU470724B2; CH549910A; DE2213962B2; FI54665C; DE2213962C3; YU75473A; NL149347B; JPS5212045B2; DK136198C; FR2176849B1; GB1427629A; IL41631A; IL41631A0; AR196925A1; SE382731B; AU5295973A; BR7302053D0

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München-, den 2 2. MRZ 1972 Berlin.und München · Witteisbacherplatz 2

. 72/6538

Funkfeld in einem Richtfunksystein .

Die Erfindung betrifft ein Funkfeld in einer Richtfunkstrecke, bei dem sowohl in der Sendestelle als auch in der Empfangsstelle mehrere benachbarte hochfrequente Kanäle über eine Kettenschaltung von aus Zirkulatoren und Bandpässen bestehenden Kanalweichengliedern zu einem gemeinsamen hochfrequenten Bündel zusammengefaßt sind.

Bekanntlich sind bei der Übertragung von Nachricht ensignar·' len im Frequenzbereich der Mikrowellen Frequenzschemata vorgeschrieben, nach denen hochfrequente Bündel in einzelne Kanäle unterteilt sind. Beim Aufbau der Übertragungsstrecken kommt es. nun darauf an, daß das gesamte hochfrequente Bündel über ein fiickfeld mit jeweils nur einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne übertragen wird. Zur Speisung der Antenne werden dabei sendeseitig die einzelnen Frequenskanäle über Weichenschaltungen zusammengefaßt und der Sendeantenne zugeführt, während empfangsseitig die einzelnen Kanäle über beispielsweise ähnlich aufgebaute Weichenschaltungen wieder getrennt werden. Wenn nun die einzelnen Kanäle ohne besondere Maßnahmen in. der--Jeweiligen Weichenschaltung vereinigt werden bzw. voneinander getrennt ,werden, dann unterscheidet sich das Laufzeitverhalten der einzelnen Kanäle derart, daß zum Laufzeitausgleich voneinander erheblich unterschiedliche Typen von Laufzeitentzerrern verv/endet -werden müssen. Um diese Schwierigkeiten wenigstens teilweise zu beheben, ist durch die deutsche Patentschrift 1 260 562 bereits ein Funkfeld in einer Richtfunkstrecke bekannt geworden, bei dem darauf geachtet wird, daß die Anschaltung der einzelnen Kanäle an die sendeseitige und die Empfangsseitige Weiche derart unterschiedlich hinsichtlich der Reihenfolge gewählt ist,

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daß, für den einzelnen Kanal betrachtet, die Anzahl von Totalreflexionen und die Anzahl der hinsichtlich Laufzeitverzerrungen mitbestimmenden Filterflanken auf dem Übertragungsweg vom Sender zum Empfänger gleich der Anzahl . von Totalreflexionen und der Anzahl vcm wirksamen Filterflanken in jedem anderen Kanal werden, und daß für jeden einzelnen Kanal ein Entzerrernetzwerk vorgesehen ist.

Bei dieser speziellen Ausgestaltung eines Funksystems sind zwar die Laufzeitverzerrungen der in der Frequenzlage mittleren Kanäle untereinander gleich, jedoch ist für die Eckkanäle das Laufzeitverhalten nur näherungsweise

I.

gleich. Es wird dies insbesondere dann als störend empfunden, wenn es darauf ankommt, für alle Kanäle identische Laufzeitentzerrer in der Zwischenfreqüenzebene einzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend erwähnten Schwierigkeiten abzuhelfen und den Aufbau einer Richtfunkübertragungsstrecke in einem Funkfeld anzugeben, bei dem zum einen vollständige und einheitliche, die Laufzeitentzerrer mitenthaltende Baugruppen verwendet werden können, ohne daß hierfür ein nachträglicher Abgleich auf der Richtfunkstrecke erforderlich ist, auch dann nicht, wenn derartige Baugruppen ausgetauscht werden müssen.

Ausgehend von einem Funkfeld in einer Richtfunkstrecke, bei dem sowohl in der Sendestelle als auch in der Empfangssteile mehrere benachbarte hochfrequente Kanäle über eine Kettenschaltung von aus Zirkulatoren und Bandpässen bestehenden Kanalweichengliedern zu einem gemeinsamen hochfrequenten Bündel zusammengefaßt sind, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vom sende- bzw. empfangsseitigen Antennenanschluß aus betrachtet, die Reihenfolge der einzelnen, den jeweiligen Hochfrequenzkanälen zugeordneten Kanalweichenglieder auf der Sendeseite umgekehrt gewählt ist zu der auf der Empfangsseite, daß das Kanalweichenglied

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für die höchste. Kanalfrequenz dem Antennenanschluß benachbart und. das Kanalweichenglied für die tiefste Kanalfrequenz vom Antennenanschluß am weitesten entfernt bzw. umgekehrt angeordnet ist, daß der Umlaufsinn des von dem Antennenanschluß am weitesten entfernten Zirkulators entgegengesetzt gewählt ist zum Umlaufsinn der übrigen Zirkulatoren, und daß an den am weitesten vom Antennenan-· ^: schluß entfernt angeordneten Zirkulator ein Resonator angeschlossen ist, der im Frequenzbereich des tiefsten bzw. höchsten Frequenzkanals spiegelsymmetrisch zu dessen Bandmittenfrequenz das Laufzeitverhalten nachbildet, das von dem iriyder Frequenzlage jeweils benachbarten Kanalwei'chenglied verursacht wird. , · ;

Nachstehend wird die Erfindung anhand" eines.Ausführungs-' beispiels noch näher erläutert. -··.--.-

Es zeigen in der Zeichnung:

Fi'g.1 den Aufbau eines bekannten Funkfeldes;'

' Fig.2 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Funkfeldes.

Zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen Funkfeld.es ist in Fig.1 ein unter anderem möglicher Aufbau eines Funkfeldes dargestellt, wie es durch die einleitend bereits erwähnte deutsche Patentschrift 1 260 562 prinzipiell bereits bekannt geworden ist.· Bei diesem Funkfeld werden die von einer Modulationseinrichtung kommenden, den Senderanschlüssen SA1 bis SA3 entsprechenden Kanäle 1,. 2 und 3 mit den Bandmittenfrequenzen f., f« und f, zu einem hochfrequenten Bündel zusammengefaßt, das am Antennenanschluß 10 der Send-eantenne 15 zugeführt wird. Die Zusammenfassung erfolgt dabei über einzelne. Kanalweichenglieder I, II und III, die für sich aus einem Bandpaß und eines? Zir-

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kulator bestehen. Z.weckmäßig ist dem Bandpaß jeweils noch eine Richtungsleitung RL vorgeschaltet. Demzufolge enthält also das Kanalweichenglied I den auf die Kanalfrequenz f ^ des Kanals 1 abgestimmten Bandpaß BP1, dessen Ausgang dem Zirkulator Z1 zugeführt wird. In genau der gleichen Weise sind auch die übrigen Kanalweichenglieder II und III aufgebaut, so daß also der Bandpaß BP2 auf die Frequenz f_? des Kanals 2 und der Bandpaß BP3 auf die Frequenz f., des Kanals 3 abgestimmt ist. Der Umlaufsinn der einzelnen Zirkulatoren Z1 bis Z3 ist durch die mit der Bezugsziffer 12 bezeichneten Pfeile kenntlich gemacht und derart gewählt, daß der einzelne Kanal jeweils an den Ausgängen der nachgeschalteten Bandpässe total reflektiert wird. Am freien Anschluß des von der Antenne am weitesten entfernten Zirkulators ist ein Absorber A angeschlossen.

In ähnlicher Weise ist die Empfangsstation aufgebaut, bei der die Bezugszeichen der der Sendestation entsprechenden Baugruppen mit einer Apostrophierung versehen sind. Durch die auf der Empfangsseite vorgenommene Trennung der Kanäle. steht somit am Ausgang des Kanalweichengliedes I' der Kanal 1 und entsprechend an den Ausgängen der übrigen Kanalweichenglieder die Kanäle 2 und 3 zur Verfügung. Von dort aus wird in die Zwischenfrequenz in den jeweiligen Empfängern EE1 bis EE3 umgesetzt. '

Damit die Durchiaßdämpfung zwischen dem jeweiligen Senderausgang SA und dem zugehörigen Empfängereingang EE so klein wie möglich bleibt, werden die Laufzeitverzerrungen Δ 2f erst nach der Umsetzung der hochfrequenten Kanäle bis 3 in der Zwischenfrequenzebene ausgeglichen. Zur besseren Übersicht sind in Fig.1 die von den einzelnen Weichengliedern verursachten Beiträge der Laufzeitverzerrung ΔΈ sowie ihre Summe Aty für jeden hochfrequenten Kanal in Abhängigkeit von der Frequenz f mit dargestellt. Als Summenkurven ergeben sich für die Eckkanäle,' d.h. also für

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den innerhalb eines hochfrequenten Bündels jeweils frequenztiefsten und. frequenzhöchsten Kanal 1 bzw. 3 unsymmetrische Laufzeitverzerrungen, für den mittleren Kanal 2 hingegen eine symmetrische Laufzeitverzerrung. Zur ein- \ fächeren Darstellung ist in Pig.1 bzw. später in Pig.2 " lediglich eine Anordnung mit nur drei Kanälen gezeichnet. Selbstverständlich können in genau der gleichen Weise eine größere Anzahl einzelner Kanäle sendeseitig zusammengefaßt und empfangsseitig aufgetrennt werden. Pur diesen Pail gelten dann für alle mittleren Kanäle die inPig.i· für deja Kanal 2 gezeichneten Verhältnisse. .

Wie einleitend, bereits erwähnt, wird diese unsymmetrische Laufzeitverzerrung in den Eckkanälen insbesondere dann als störend, empfunden, wenn die gesamten, die Entzerrer- " netzwerke mitenthaltenden Baugruppen ausgetauscht werden sollen, was bei der Anordnung nach Pig.1 zur Polge hat, daß in diesem Fall die Laufzeitentzerrer auf der ■Übertragungsstrecke mit abgeglichen werden müssen.. ' .

Durch den in Pig.2 dargestellten Aufbau eines Punkfeldes werden diese Schwierigkeiten in verhältnismäßig einfacher Weise vermieden. Der Aufbau der einzelnen Baugruppen ist dabei weitgehend genauso gewählt, wie bei dem in Pig.I dargestellten Beispiel, weshalb wirkungsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind, so .daß insoweit die zum Ausführungsbeispiel nach Pig.1 gegebene Beschreibung auch für das Ausführungsbeispiel nach Pig.2 Gültigkeit hat. Erfindungsgemäß ist dabei darau,f zu achten, daß, vom sende- bzw. empfangsseitigen Antennenanschluß TQ, 10' aus betrachtet, die Reihenfolge der einzelnen, den jeweiligen Hochfrequenzkanälen zugeordneten Kanalweichenglieder

der auf der Sendeseite umgekehrt gewählt ist, zu der auf/Empfangsseite gewählten Reihenfolge. Weiterhin muß dafür gesorgt sein, daß das Kanalweichenglied; im Ausführungsbeispiel das Kanalweichenglied III, für die höchste Kanalfreqiienz f-,

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d.h. also den Kanal 3» dem Antennenanschluß 10 benachbart und das Kanalweichenglied für die tiefste Kanalfrequenz, nämlich den Kanal 1, mit der Frequenz f₁, vom Antennenanschluß 10 am weitesten entfernt angeordnet ist. Diese spezielle Ausgestaltung ist in Fig.2 dargestellt. Die gleichen Verhältnisse lassen sich erreichen, wenn man für die Eckkanäle eine umgekehrte Anordnung verwendet, was dann zwingend bedingt, daß auch auf der Empfangsseite die entsprechende Anordnung umgekehrt gewählt werden muß. Wie Fig.2 ferner zu entnehmen, sind für die Zirkulatoren Z2 und Z3 bzw. empfangsseitig für die Zirkulatoren Z1' und Z2' die Umlaufsinne in genau der gleichen Richtung wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig.1 gewählt, wie dies durch die Umlaufpfeile 12 bzw. 12' im einzelnen verdeutlicht ist. Wesentlich für die Anordnung nach Fig.2 ist nun weiterhin, daß die die Eckkanäle übertragenden Zirkulatoren Z1 bzw. Z3' einen Umlaufsinn aufweisen, der entgegengesetzt ist zum Umlaufsinn der übrigen Zirkulatoren. Dies ist durch die mit '11 bzw. 11' bezeichneten Umlaufpfeile kenntlich gemacht. An den Zirkulator Z1 ist nun ein Resonator RO an den Arm angeschlossen, der, in Umlaufrichtung betrachtet, dem zum Bandpaß BP-1 führenden Anschlußarm benachbart ist. In genau der gleichen Weise ist empfangsseitig dem Zirkulator Z3' ein Resonator R4' zugeordnet, der jedoch so geschaltet ist, daß er in Umlaufrichtung des Zirkulators Z3¹ betrachtet, dem zum Bandpaß BP3' führenden Arm vorgeschaltet ist. Die gleiche Wirkungsweise läßt sich dann erreichen, wenn die Anschlüsse für Bandpaß und Resonator und zugleich die UmIaufrichtung der Zirkulatoren Z1 und Z3¹ vertauscht werden. Für die Resonatoren RO und R4¹ eignet sich an sich jeder Mikrowellenresonator, so daß im einzelnen nicht näher darauf eingegangen werden muß. Vorteilhaft verwendet man für die Resonatoren RO und R4* jeweils einen Resonator, der zumindest ähnlich ausgebildet ist, wie der mit dem Zirkulator Z1 bzw. Z3¹ verbundene Resonator der Bandpässe BP1 bzw. BP3'. Bei der Abstimmung

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der Resonatoren-RO und R4' ist lediglich darauf zu achten,· daß er im Frequenzbereich des tiefsten bzw. höchsten Frequenzkanals 1 bzw. 3 spiegelsymmetriseh zu dessen Bandmittenfrequenz f.. bzw. f- das Laufzeitverhalten nachbildet,, das von dem in der Frequenzlage jeweils benachbarten Kanalweichenglied II bzw. II' verursacht wird. Dies läßt sich erreichen, indem nämlich die Resonanzfrequenz des Resonators RO auf eine Frequenz abgestimmt wird, die unterhalb der Frequenz f.. liegt und ungefähr den gleichen Frequenzabstand hat von der Frequenz f+ Wie die oberhalb f^ liegende Kanalfrequenz fp· Entsprechendes gilt für den Resonator R4¹, dessen Resonanzfrequenz somit höher sein muß, als die Frequenz f, des Kanals 3 und deren Abstand ungefähr dem Frequenzabstand zwischen den Kanälen 2 und 3 entspricht. .

Die Wirkung dieser speziellen Zusammenschaltung ist in Fig.2 am Ausgang der empfangsseitigen Aufteilungsschaltung mitgezeichnet, wobei wiederum die Laufzeitbeiträge Als der einzelnen das Laufzeitverhalten bestimmenden Elemente in Abhängigkeit von der Frequenz f aufgetragen ist. Wie. den Kurven zu entnehmen ist, haben die einzelnen Bandpässe BP1, BP2 und BP3 ein Laufzeitverhalten, das einen etwa parabelförmigen Verlauf hat. In- der gleichen Weise wirken auch die Bandpässe BP1^f bis BP3'. Durch die spezielle Abstimmung ist nun das Laufzeitverhalten der Resonatoren RO bzw. R4^f gegensinnig gerichtet zum Laufzeitbeitrag der Bandpässe BP2 bzw. BP2¹. Als Summenkurve A"& ergibt sich somit für sämtliche Kanäle ein identischer Kurvenverlauf. Dies gilt auch für solche Weichen, bei denen mehr als drei Kanäle zu einem gemeinsamen hochfrequenten Bündel zusammengefaßt werden. ·

3 Patentansprüche .

2 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1. Punkfeld in einer Richtfunkstrecke, bei dem sowohl in der Sendestelle als auch in der Empfangsstelle mehrere "benachbarte-hochfrequente Kanäle über eine Kettenschaltung von aus Zirkulatoren und Bandpässen bestehenden Kanalweichengliedern zu einem gemeinsamen hochfrequenten Bündel zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß vom sende- bzw. empfangsseitigen Antennenanschluß (10,10') aus betrachtet, die Reihenfolge der einzelnen, den jeweiligen Hochfrequenzkanälen ( 1 ,2,3) zugeordneten Kanalweichenglieder auf der;Sendeseite (III,II,I) umgekehrt gewählt ist zu

• der auf der Empfangsseite (I¹,II',III'), daß das Kanalweichenglied (III) für die höchste' Kanalfrequenz (3) dem Antennenanschluß (10) benachbart und das Kanalweichenglied (i) für die tiefste Kanalfrequenz (Ί) vom Antennenanschluß· ('1O) am weitesten entfernt bzw. umgekehrt angeordnet ist, daß der Umlaufsinn (11,11·) des von'dem Antennenanschluß (10,10') am weitesten entfernten Zirkulators (Z1,Z3') entgegengesetzt gewählt ist zum Umlaufsinn (12,12') der übrigen Zirkulatoren (Z2,Z3; Z1',Z2'), und daß an den am weitesten vom Antennenanschluß entfernt angeordneten Zirkulator (Z1,Z3') ein Resonator (RO,R4') angeschlossen ist, der im Frequenzbereich des tiefsten bzw. höchsten Prequenzkanals (1 bzw. 3) spiegelsymmetrisch.zu dessen Bandmittenfrequenz (f.. bzw. f~) das Laufzeitverhalten nachbildet, das von dem in der Frequenzlage jeweils benachbarten Kanalweichenglied (II,II') verursacht wird.

2. Punkfeld nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die an die jeweiligen Zirkulatoren (Z1 bzw. Z3') angeschlossenen Resonatoren (RO bzw. R4^r) einen ähnlichen, insbesondere den gleichen Aufbau haben wie die den Zirkulatoren (ZI bzw. Z3') zuge-

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wandten Endkreise der dort angeschalteten Bandpässe (BP1 bzw, BP5^f). :·

Abänderung eines !Funkfeldes nach Anspruch· 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Zirkulatoren (Z1,Z2,Z3,Z1',Z2',Z3^f) den gleichen Umlauf sinn- (12,12*) haben, und daß an dem vom . Antennenanschluß (10,TO¹) am weitesten entfernten Zirkulator (Z1,Z3·) die Anschlüsse für Bandpaß (BP1,BP3') und Resonator (RO,R4¹) vertauscht sind.

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