Beim Überlagerungsempfänger liegt bekanntlich die Oszillatorfrequenz
um die Zwischenfrequenz unter oder über der Empfangsfrequenz: f0 = fE ± 'Z Es ist
bekannt, mittels eines entsprechend dem Zwischenfrequenzwert vorgewählten Zählers
die Oszillatorfre,quenz eines Überlagerungsempfängers in periodischen Abschnitten
auszuzählen, so daß der Zähler die Empfangsfrequenz anzeigt. Diese Anzeige gilt
jedoch nur für aus der Öberlagerung entstandene Zwischenfrequenzsignale der Soll-Zwischenfrequenz
fZ. Alle anderen Empfangssignale innerhalb der Zwischenfrequenzbandbreite A fZ werden
falsch angezeigt. Das bekannte Verfahren ist demnach nur dann genau, wenn der verwendete
Überlagerung:empfänger eine Handbreite A fE = 0 bzw. eine entsprechend kleine besitzt.
In der Praxis werden jedoch mit Ausnahme
von Spezialempfängern
oder Funkpeilempfängern, die beispielsweise nur eine Bandbreite von einigen 100
Hz haben, auch Empfänger mit Bandbreiten von mehreren kHz verwendet. Grundsätzlich
stört dann die Tatsache, daß das bekannte Verfahren zur digitalen Anzeige nur eine
Genauigkeit ermöglicht, die durch die Zwischenfrequenzbandbreite des Empfängers
gegeben ist. Insbesondere bei Verwendung von Zwischenfrequenz-Bandfiltern
mit rechteckiger Durchlaßkurve kann nach der Abstimmung auf einen empfangenen HF-Träger
ohne besondere Hilfsmittel nicht angegeben werden, wie weit die durch Überlagerung
entstandene ZF von der Soll-ZF, im allgemeinen also von der Mitte der ZF-Durchlaßkurve,abweicht.
Damit kann die an sich große Genauigkeit des digitalen Verfahrens aber nicht voll
ausgenutzt werden. Die Anwendung bleibt deshalb auf Empfänger mit extrem kleiner
Bandbreite beschränkt. Bei einer beispielsweisen ZF-Bandbreite von 3 kHz ist die
Einstellunsicherheit bereits so groß, daß es zwecklos wäre, für die Ziffernanzeige
als letzte Stelle eine Dekade mit Schritten von 100 fiz zu benutzen.
Ihre Anzeigeunsicherheit würde in diesem Falle das 30-fache eines Schrittes betragen.
Hier wäre als letzte Stelle höchstens eine Dekade mit Schritten von 1 kHz sinnvoll.
Einstellgenauigkeiten.dieser Größenordnung werden jedoch auch bereits mit den bisher
üblichen Skalenanzeigen nach dem analogen Prinzip erreicht, so daß das digitale
Verfahren für diese Fälle keinen Vorteil mehr bietet. Das gleiche gilt sinngemäß
auch für Empfärii-;eibandbreiteri von einigen Hundert Hz für den Fall, daß eine
digitale Anzeigegenauigkeit von 10 fiz gefordert wird, wie dies bei Peil-und Überwachungsempfängern
der Fall ist. Um auch bei normalen Überlagerungsempfängern beliebiger Bandbreite
eine digitale Anzeige mit großer Genauigkeit durchführen zu icörinen, ist bereits
vorgeschlagen worden, einen Vergleich des aus der Mischstufe entnommenen Zwischenfrequenzsgnals
mit dem Signal eines Hilfsoszillators vorzunehmen, der quarzgenau auf der Soll-Zwischenfrequenz
des Empfängers schwingt. Die beiden zu vergleichenden Signale werden dabei in bekannter
Weise den Plattenpaaren einer Braunschen Röhre zugeführt. Entsprechend diesem Vorschlag
mui.i @iie Oszillatorfrequenz des Empfängers von Hand solange nactigestel-iL
werden,
bis die angezeigte Abweichung zu Null wird.
Dieses bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß am Schirm
der.Braunschen
Röhre anhand einer Lissajou'schen Figur beobachtet"werden muß,
ob die empfangene Zwischenfrequenz von. der Soll-Zwischenfrequenz
abweicht. Abgesehen davon, daß dies zeitraubend
ist, kann auch weder die
Richtung der Frequenzablage noch deren
Größe festgestellt werden. Überdies
ist, sowohl zur Abstimmmung, als auch zur Überwachung ständig eine Person
erforderlich. Damit
läßt sich dieser Vorschlag kaum für den praktischen Betrieb
eines
Empfängers verwenden.
Erfindungsgemäß wird demgegenüber die vorzeichenrichtige
Größe der
Abweichung zischen den beiden ZF-Signalen bestimmt. Hierzu
ist
eine Überlagerung der beiden Signale untereinander erforderlich,
wozu
diese einer Vergleichsstufe zugeführt werden, aus der in an
sich bekannter
Weise ein Signal mit der Differenzfrequenz ent-
nommen wird. Der Frequenzwert
dieses Signals entspricht der Ab-
weichung zwischen der digitalen Anzeige
und der in Wirklichkeit'
vom Empfänger aufgenommenen Empfangsfrequenz.
Die
Frequenzabweichung kann erfindungsgemäß sowohl analog als auch digital angezeigt
werden.Für eine analoge Anzeige muß beipielsweise das Differenzsignal einem üblichen
Frequenzmesser zugeführt werden, der in bekannter Weise eine Ablesung
des Frequenzwertes an einem Zeigerinstrument gestattet. Zur digitalen Anzeige
ist sinngemäß ein elektronischer Zähler zu verwenden, der vorzugsweise mit Ziffernanzeige
ausgestattet ist. .Bei dieser Anordnung ist jedoch noch nicht die Richtung der Frequenzablage
berücksichtig, denn es wird lediglich die Größe der Ablage angegeben. Es sind Verfahren
bekannt, die Differenz zweier Frequenzen gleich vorzeichenrichtig anzugeben. Diese
sind jedoch bei der geforderten großen Genauigkeit verhältnismäßig aufwendig.
Um
mit ,einfachen Mitteln eine vorzeichenrichti&e Anzeige zu ermöglichen, wird
deshalb in Weiterführung der Erfindung vorgesehen, daß'der Hilfsoszillator nicht
auf der Soll-Zwischenfrequenz schwingt, sondern auf einer Frequenz, die vorzugsweise
um die Hälfte der ZF-Bandbreite niedriger liegt, also: .
Durch diese Maßnahme entfällt beim,Anzeigebereich der Frequenzablage der Nulldurchgang
in der Mitte, und damit auch die erforderliche Vorzeichenangabe. Bei der Eichung
der. Skala des Zeigeinstrumentes muß lediglich der Bereich um die halbe ZF-Bandbreite
versetzt werden In analoger Weise ist für eine@digitale Anzeige beim elektronischen
Zähler der halbe Wert der ZF-Bandbreite vorzeichenrichtig zu berücksichtigen, was
in bekannter Weise durch entsprechende Vorwahl des Zählers geschehen kann. In weiterer
Ausgestaltung der Erfindung wird es ermöglicht, mit dem Wert der Frequenzablage
direkt die digitale Anzeige der Empfangsfrequenz des Uberlagerungsempfängers zu
berichtigen, so daß das sonst erforderliche Ablesen beider Zahlenwerte und anschließende
umständliche Addieren bzw. Subtrahieren entfällt. Dazu wird erfindungsgemäß aus
dem vorzeichenrichtigen Ablagewert ein entsprechender binärer Wert gebildet. Damit
erfolgt in bekannter Weise eine Vorwahl des innerhalb der digitalen Anzeigeeinrichtung
vorhandenen Zählers, so daß dieser jeweils in seiner Endstellung sofort die berichtigte
Empfangsfrequenz anzeigt. Erst durch diese 'erfindungsgemäße Anordnung ist die Anzeigegenauigkeit
der letzten Stellen der digitalen Anzeigeeinrichtung eines Empfängers garantiert.
In Weiterführung des Erfindungsgedankens ist wahlweise auch eine automatische Nachsteuerung
des Oszillators möglich, so daß damit alle. oben beschriebenen Maßnahmen-zum Ablesen
oder Berücksichtigen
der Frequenzabweichung entfallen können. Dazu
wird, aus dem Differenzsignal, wie bereits oben beschrieben, ein vorzeichenrichtiger
analoger oder digitaler Wert gebildet, der'in an sich bekannter Weise dazu benutzt
wird, elektronisch oder mechanisch mittels Servomotor den Oszillator des Empfängers
nachzustimmen, bis die Ab-Weichung zwischen dessen digitaler Anzeige und der
wirklich empfan-
genen Frequenz zu Null wird. Eine solche Anordnung ist besonders
in den Fällen anwendbar, in denen eine Empfangsfrequenz von vornherein nicht festgelegt
ist, also beispielsweise-bei Suchempfängern. Hei impulsgetasteten Sendern steht
am ZF-Ausgang kein kontinuierliches Signal zür Verfügung, so daß bei der Anwendung
des obigen Verfahrens unter Umständen Schwierigkeiten bestehen. Erfindungsgemäß
wird deshalb am ZF-Ausgang eine speichernde Einrichtung vorgesehen, die auch bei
Impulssignalen dauernd die Träger- bzw. Mittenfrequenz des ZF-Signals an die Vergleichsstufe
liefert. Dazu wird unter beiEpielsweiser Anwendung eines an sich bekannten selbsttätig
nachlaufenden Filters (Tracking-Filter) ein impulsgetastetes ZF-Signal während der
Impulspause jeweils solange gespeichert, bis ein neuer Impuls ankommt. Zur Verwirklichung
der Erfindung ist es noch erforderlich, das beschriebene Filter mit einem entsprechenden
Zeitkonstanten-Glied zu versehen, das ein Nachlaufen des Filters nur während eines
empfangenen Impulses ermöglicht. In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
könnte auch das genaue Zwischenfrequenz-Vergleichssignal durch Vervielfachung und
Mischung der Frequenz für die Zeitbasis des Zählers gebildet werden..Damit würden
zusätzliche Fehler du-ch Differenzen zwischen der Quarzfrequenz des Zählers, die
im allgemeinen eine große Genauigkeit besitzt, und dem Hilfsoszillator vermieden.
Die Fig. zeigt ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren. Der Überlagerungsempfänger
besteht aus Vorstufe 1, Oszillator 2, Mischstufe 3 und Zwischenfrequenzverstärker
4. An den Oszillator 2 ist in bekannter Weise ein duck die Einrichtung 5
auf den direkten bzw. komplementären Wert der ZF des Empfängers
vorgewählter
Zähler 6 mit seiner Ziffernanzeige 7 angeschlossen. Gemäß dem Erfindungsgedanken
wird das vom Verstärker 4 abgegebene ZF-Signal in einer Vergleichsstufe 8 mit der
Soll Zwischenfrequenz des quarzstabilen Oszillators 9 verglichen. Die Abweichung
vom Sollwert der ZF kann wahlweise durch eine analoge Einrichtung, vorzugsweise
ein Instrument 11 angezeigt werden, dessen Skala in HZ oder kHz geeicht ist. Die
Anzeige kann weiterhin digital, beispielsweise mittels Ziffernanzeige erfolgen.
Beispielsweise könnte 'der von der Vergleichsstufe 8 abgegebene Wert auch dazu benutzt
werden, über eine Korrekturstufe 12 die Vorwahleinrichtung 5 so zu beeinflussen,
daß der Zähler in, seiner jeweiligen Endstellung die korrigierte, also richtige
Empfangsfrequenz, anzeigt. Dies könnte beispielsweise durch Bildung-eines binären
Wertes aus dem Ablagewert erfolgen, der vor jedem Zählzyklus additiv bzw. subtraktiv
bei der Vorwahl des Zählers berücksichtigt wird.