-
Die Erfindung betrifft eine Superheterodyn-Radio-Sende-
-
und Empfangsvorrichtung und insbesondere eine Radiosende-und Empfangsvorrichtung,
bei der ein für das Sendesystem notwendiger Quarzoszillator auch zur Erzeugung einer
ersten Uberlagerungsfrequenz für das Empfangssystem benutzt wird.
-
Es sind verschiedene Sende- und Empfangsvorrichtungen bekannt, die
sowohl Sende- wie Empfangssysteme aufweisen, und insbesondere ein Überlagerungs-Empfangssystem
benutzen.
-
Bei einer Superheterodyn-Radio-Sende- und Empfangsvorrichtung werden
normalerweise drei Uberlagerungsoszillatoren benötigt, jeweils einer für den ersten
und den zweiten Mischer im Empfangssystem und einer für das Sendesystem.
-
Die Wirksamkeit von Überlagerungsoszillatoren wurde durch die Verwendung
von Quarzoszillatoren verbessert, die von geringer Größe sind und eine stabile Oszillationsfrequenz
erzeugen. Der Quarzoszillator ist jedoch teuer und damit vom Standpunkt der Kostenreduzierung
nachteilig.
-
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Radio-Sende- und Empfangsvorrichtung
mit einem Superheterodyn-Empfangssystem zu schaffen, bei dem ein erster Überlagerungsoszillator
im Empfangssystem auch als Überlagerungsoszillator im Sendesystem Verwendung findet.
-
Erfindungsgemäß wird ein verstärktes Eingangssignal im Sendesystem
mit einer als Träger dienenden Überlagerungsfrequenz moduliert, während diese Überlagerungs
frequenz gleichzeitig als erste Überlagerungsfrequenz dem Empfangs system, und zwar
einem ersten darin enthaltenen Mischer zugeführt wird. So wird ein Uberlagerungsoszillator
gemeinsam für das Sende-und Empfangssystem benutzt. Die Vorrichtung benötigt so
insgesamt nur zwei Uberlagerungsoszillatoren einschließlich eines zweiten Überlagerungsoszillators
für das Empfangssystem, d.h. es wird ein Oszillator weniger gebraucht als bei den
bekannten Vorrichtungen, in denen drei Uberlagerungsoszillatoren
Verwendung
finden. Das bedeutet, daß nur zwei teure Quarzoszillatoren benötigt werden, so daß
die Kosten für das Erzeugnis herabgesetzt werden können.
-
Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel nachfolgend anhand
der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer
bekannten Superheterodyn-Radio-Sende- und -Empfangsvorrichtung, und Fig. 2 ein Blockschaltbild
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dieser Art.
-
Das Blockschaltbild in Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer
bekannten Superheterodyn-Radio-Sende- und -Empfangsvorrichtung. In diesem System
wird eine durch eine Antenne aufgefangene Eingangs frequenz Fr einem ersten Mischer
1 zugeführt, in welchem Fr mit einer ersten Überlagerungsfrequenz F1 gemischt wird,
um eine Schwebungsfrequenz zu erhalten. Das Ausgangssignal des ersten Mischers wird
an einen ersten Zwischenfrequenzverstärker (1. ZF) 2 weitergeleitet. In dem Schaltbild
sind für Radio-Sende- und -Empfangsfrequenzen die bekannte Abkürzung HF, und für
Audiofrequenzen die bekannte Abkürzung NF verwendet.
-
Das Ausgangssignal F2 vom ersten ZF-Verstärker 2 wird einem zweiten
Mischer 3 zugeführt, um F2 mit einer zweiten Überlagerungsfrequenz F3 zu mischen.
Das Ausgangssignal des zweiten Mischers 3 wird einem zweiten Zwischenfrequenzverstärker
(2. ZF) 4 zugeführt, so daß sich eine Zwischenfrequenz F4 ergibt, die der Differenz
zwischen den Frequenzen F2 und F3 entspricht, und welche einem Detektor 7 zur Demodulierung,
d.h. zum Ableiten der Signalinformation aus der Frequenz F4 zugeleitet wird. Das
Ausgangssignal des Detektors 7 wird durch einen entsprechenden NF-Verstärker 9 verstärkt
und das verstärkte Signal zur Beaufschlagung eines elektroakustischen Wandlers 10,
hier eines Lautsprechers, benutzt.
-
Bei dem beschriebenen bekannten Superheterodyn-Empfangssystem sind
Quarzoszillatoren X1 und X2 erforderlich, die Signale mit hochstabiler Frequenz
erzeugen, als Referenzfrequenzgeneratoren in den jeweiligen ersten und zweiten Überlagerungsoszillatoren
8 bzw. 6, in welchen die erste bzw. zweite Uberlagerungsfrequenz F1 bzw. F2 erzeugt
wird, um einen stabilen Empfang der Eingangssignale insbesondere im hohen Betriebs-Frequenzbereich
zu ermöglichen. Ein Frequenzvervielfacher 5 kann zwischen dem ersten Oberlagerungsoszillator
8 und dem ersten Mischer 1 entsprechend dem üblichen Verfahren eingesetzt werden,
das empfangene Signal Fr mit einer beträchtlich hohen ersten überlagerungsfrequenz
zu mischen. Damit ist gezeigt, daß ein solches Superheterodyn-Empfangssystem zwei
relativ teure Quarzoszillatoren erfordert.
-
Im Sendesystem der Vorrichtung wird ein Audiosignal, das ein Sprachsignal
oder dergl. sein kann, von einem akustisch/ elektrischen Wandler 15, hier einem
Mikrophon, über einen entsprechenden NF-Verstärker 16 einem Modulator (MOD) 13 zugeführt,
um das NF-Signal, hier das Sprachsignal vom Mikrophon, mit einer Trägerfrequenz
zu mischen, die durch einen Oszillator 14 erzeugt wird. Das so erhaltene modulierte
Signal befindet sich normalerweise noch nicht auf der Sendefrequenz, sondern wird
durch einen entsprechenden Frequenzmultiplikator 12 geleitet, so daß die Trägerfrequenz
in eine Frequenz Ft gewandeit wird, bevor die Leistungsverstärkung durch einen HF-Verstärker
11 zur Ausstrahlung durch die Antenne erfolgt.
-
Wiederum ist es in dem beschriebenen Sendesystem notwendig, einen
Quarzoszillator Xt zu verwenden, um eine hohe Frequenzstabilität des Oszillators
14, der die Trägerfrequenz erzeugt, zu erreichen.
-
Aus den angeführten Gründen erfordert deshalb die bekannte Radiosende-
und Emp fangs vorrichtung mindestens drei Quarzoszillatoren.
-
Erfindungsgemäß wird ein Quarzoszillator gemeinsam für die Erzeugung
der ersten Überlagerungs-Empfangsfrequenz und auch für die Erzeugung der Trägerfrequenz
im Sendesystem benutzt. Dies wird durch die nachfolgende Beschreibung einer erfindungsgemäßen
Ausführung der Vorrichtung ersichtlich.
-
Fig. 2 zeigt die grundsätzliche Ausführung der Erfindung.
-
Es sind zum großen Teil die gleichen, mit der Vorzahl 100 versehenen
Bauteile wie in der Fig. 1 verwendet, und ihre nähere Beschreibung wird deshalb
weggelassen. Die wichtigste Eigenschaft der erfindungsgemäßen Ausführung beruht
darin, daß das niederfrequente Sendesignal, daß als Ausgangssignal des NF-Verstärkers
116 vorliegt, welcher ein elektrisches Signal von einem Mikrophon 115 verstärkt,
dazu benutzt wird, um die erste Überlagerungsfrequenz F1 im Empfangs System zu modulieren.
Insbesondere ist ein erster Modulator (MOD) 117 zwischen einem ersten Überlagerungsoszillator
108 und einem ersten Mischer 101 eingefügt, und das NF-Sendesignal vom NF-Verstärker
116 wird dem ersten Modulator .117 zugeleitet.
-
Damit wird erfindungsgemäß die Frequenz F1, die als erste Überlagerungsfrequenz
im Empfangssystem dient, auch als die Trägerfrequenz Ft für das Sendesystem benutzt.
Sie wird über einen HF-Verstärker 111 in die Antenne eingespeist und dort abgestrahlt.
Mit der beschriebenen Anordnung kann der Sende-Trägerfrequenz-Oszillator 14 der
bekannten Vorrichtung nach Fig. 1 weggelassen werden, d.h. der teure Quarzoszillator
Xt ist nicht mehr erforderlich.
-
In dieser Anordnung wird in gleicher Weise die Modulation des Signals
vom Mikrophon 115 dem ersten Mischer 101 eingespeist. Aus diesem Grund wird, wenn
keine Gegenmaßnahme getroffen wird, ein modulierter Bestandteil vom Mischer 101
beim ersten ZF-Verstärker 102 auftreten und als empfangenes Signal wiedergegeben.
-
Erfindungsgemäß wird ein zweiter Modulator 118 mit dem gleichen Modulationsgrad
wie der erste Modulator 117 zwischen
einem zweiten Überlagerungsoszillator
106 und einem zweiten Mischer 103 im Empfangssystem eingesetzt. Auf diese Weise
wird der Modulationsbestandteil aus dem Sendesystem, der mit der Frequenz F2 übertragen
wird, im zweiten Mischer 103 ausgeglichen. Der gleiche Modulationsgrad kann sehr
einfach über ein einfaches Potentiometer erzielt werden. Der zweite Mischer 103
erzeugt normalerweise die Differenzkomponente der beiden Frequenzen F2 und F3, wie
dem Fachmann bekannt.
-
Wird die Summenkomponente der beiden Frequenzen weiter verarbeitet,
so ist es notwendig, eine der beiden Modulationskomponenten mit einer Phasenverschiebung
von 180° zur anderen zu versehen, um den Ausgleich zu erzeugen. Eine Anordnung,
die eine derartige Phasenverschiebung von 180° ergibt, kann sehr einfach realisiert
und unter Benutzung bekannter Techniken kostengünstig ausgeführt werden.
-
Es ist zu erkennen, daß die Erfindung es ermöglicht, den nur im Sendesystem
vorhandenen Oszillator wegzulassen, und damit auch den sehr teuren Sende-Quarzoszillator.
Stattdessen muß der zusätzliche Modulator 118 und der zweite Frequenzmultiplikator
119 im zweiten Überlagerungssystem vorgesehen werden. Diese Bestandteile sind jedoch
sehr einfach aufgebaut und die Kosten sind sehr gering, verglichen mit den Kosten
für den nicht mehr benötigten Quarzoszillator.
-
Es ist aus der vorhergehenden Beschreibung zu verstehen, daß die Erfindung
darin beruht, daß, während die erste Uberlagerungs frequenz für das Superheterodyn-Empfangssystem
mit einem auszusendenden Signal moduliert wird, die zweite Überlagerungsfrequenz
für das Superheterodyn-Empfangs system mit dem gleichen Signal und dem gleichen
Modulationsgrad wie der der ersten Uberlagerungsfrequenz moduliert wird, um dadurch
ein Durchbringen der Sendesignalmodulationskomponente zu dem Empfangssystem, d.h.
zu dem Wiedergabesystem zu verhindern.
-
Es sind verschiedene Anderungen und Abwandlungen in den einzelnen
Bauteilen des Schaltungsaufbaus möglich unter Beachtung des Grundgehaltes der Erfindung.
Beispielsweise ist die Erfindung auch auf eine Schaltung anwendbar, in welcher jede
Überlagerungsfrequenz mit Hilfe einer phasengesteuerten Schleife (phase-locked loop
PLL) erzeugt wird.
-
In der in Fig. 2 dargestellten Schaltung stehen die Sendefrequenz
Ft, die Empfangsfrequenz Fr, die erste Uberlagerungsfrequenz F1 und die zweite Überlagerungsfrequenz
F2 natürlicherweise in folgender Beziehung: Ft = F1 = Fr + F2 (1) Wie vorangehend
beschrieben wurde, kann erfindungsgemäß die Anzahl von in einer Superheterodyn-Radio-Sende-
und Empfangsvorrichtung die Anzahl der benötigten Quarzoszillatoren verringert werden,
so daß sich ein großer Beitrag zur Kostenreduzierung des Erzeugnisses ergibt.
-
- Leerseite -