DE2545725C3

DE2545725C3 - Schaltungsanordnung zur Reduzierung der Interkanalmodulation

Info

Publication number: DE2545725C3
Application number: DE19752545725
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. 7910 Neu-Ulm Kroitzsch; Joerg 7900 Ulm Logemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-10-11
Filing date: 1975-10-11
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2545725A1; LU75924A1; ATA748976A; DK453876A; CH611092A5; RO70237A; NL7611180A; DE2545725B2; ES452228A1; GB1554952A; AT351077B

Description

4 j

Die wichtigsten Eigenschaften eines Mischers zur Transponierung hochfrequenter Signale auf eine Zwi schenfrequenz bei einem Funkempfänger sind:

1. geringe Mischdämpfung,

2. niedrige Rauschzahl,

3. möglichst gute Linearität,

4. möglichst gute Entkopplung des Hochfrequenz- und des Oszillatorfrequenzeingangs vom Zwischenfrequenzausgang.

Die Forderung nach niedriger Rauschzahl und möglichst guter Linearität gilt im übrigen für den bo gesamten Teil des Empfängers bis zum Quarzfilter.

Falls der Mischer — oder eine der möglichst linearen Stufen bis zum Quarzfilter — starke Verzerrungen dritter Ordnung erzeugen, hat das eine schlechte Festigkeit gegen Interkanalmodulation zur Folge. In t>> F i g. 2 ist dargestellt, unter welchen Bedingungen der Empfang durch Interkanalmodulation gestört wird. Der Empfänger sei auf die Empfangsfrequenz /k eingestellt.

Im Abstand Af bzw. 2Af bei den Frequenzen

U₁=Ie+ ■«/.
U₁ = Ie+2 if

mögen zwei leistungsstarke Störsender in Betrieb sein. Durch Verzerrungen dritter Ordnung erhält man dann ein Mischprodukt

/ = 2/s,, - Is₁₁ = Ie >

das den Empfang auf der Frequenz feje nach Amplitude mehr oder weniger stark stört

Bei einem aus der DT-AS 12 63 113 bekannten Empfänger für frequenzmodulierte Signale ist ein dem Mischer nachgeschalteter ZF-Verstärker als Tiefpaßverstärker mit einem nichi näher spezifizierten RC- Filter ausgebildet Das ÄC-Filter soll dabei der Nachbarkanalselektion dienen. Es darf daher davon ausgegangen werden, daß dieses RC-Filter aufgrund seiner aufgabenspezifischen Beschaffenheit nicht dazu geeignet ist die Interkanalmodulationsfestigkeit eines Empfängers zu verbessern, zumal das Problem der Interkanalmodulation in der DT-AS 12 63 113 nicht angesprochen ist.

Aus der DT-OS 21 40 680 ist es bekannt bei einer Empfangsstelle für UKW-Tonrundfunksignale zum Zwecke eines störungsfreien Empfangs frequenzbenachbarter Sender mit großen Pegelunterschieden zwischen zwei Mischstufen einen Begrenzerverstärker anzuordnen, dem ein- und ausgangsseitig je ein ZF-Filter hoher Phasenlinearität zugeschaltet ist. Auch dieser Literaturstelle sind keine Maßnahmen zur Erhöhung der Interkanalmodulationsfestigkeit entnehmbar.

Der deutschen Zeitschrift »cq-DL«, Band 8, 1973, Seiten 450 bis 458 ist bereits zu entnehmen, daß Gegentakt- oder Ringmischer mit Hochstrom-Feldeffekttransistoren einen besonders hohen Intermodulationsabstand haben.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, durch die die Interkanalmodulationsfestigkeit von Funkempfängern beträchtlich erhöht wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit Hilfe des Anpassungsnetzwerkes gemäß der Erfindung läßt sich die Festigkeit von Funkempfängern gegen Interkanalmodulation um mehr als 1OdB erhöhen, was in praxi ein beträchtlicher Vorteil ist.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Die Eingangsstufe des Zwischenfrequenzverstärkers ist im Ausführungsbeispiel mit niederohmigem Eingang des Zwischenfrequenzverstärkers ein bipolarer Hochstromtransistor in Basisschaltung.

F i g. 1 zeigt blockschaltbildlich einen Teil eines Funkempfängers, bestehend aus einer Empfangsantenne 1, einem transformierenden Hochpaß 2, je zwei Verstärkern 3 und Filtern 4, einem Mischer 5 mit Mischoszillator 6 zum Transponieren der hochfrequenten Empfangssignale auf eine Zwischenfrequenz, einem ZF-Verstärker 8 und einem Quarzfilter 9, bei dem zwischen den Mischer 5 und den ZF-Verstärker 8 ein Anpassungsnetzwerk 7 eingefügt ist, dergestalt, daß der Ausgang des Mischers zum einen über eine Reihenschaltung aus einer ersten Kapazität 71 und einem

ersten ohmschen Widerstand 72 an Masse gelegt ist und zum andern über eine Reihenschaltung aus einer Induktivität 73 und einem zweiten ohmschen Widerstand 75 mit dem Eingang des ZF-Verstärkers verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen der Induktivität und dem zweiten ohmschen Widerstand über eine weitere Kapazität 74 an Masse angeschlossen ist.

Am Ausgang des Mischers erscheinen folgende Signale: hj

1. das Zwischenfrequenzsignal, dessen Frequenz gleich der Differenz aus der Frequenz des hochfrequenten Empfangssignals und der Osziilatorfrequenz des Mischoszillators 6 ist,

2. ein Signal, dessen Frequenz gleich der Summe der empfangenen Hochfrequenz und der Oszillatorfrequenz ist,

bedingt durch Unsymmetrien in den Übertragern und Dioden des Mischers (Ringmodulator) erscheinen auch noch:

3. das Signal des Mischoszillators 6 mit seinen Harmonischen,

4. ein oder mehrere starke Hochfrequenzsignale der Antenne, die im Durchlaßbereich der Hochfre- ²^ quenzselektionsglieder 2 bis 4 liegen.

Untersuchungen ha. en gezeigt, daß für alle diese Signale am Ausgang des Mischers eine Anpa sung vorgesehen sein muß, damit sie nicht in den Mischer jo reflektiert werden. Wird das nicht beachtet, verschlechtert sich die Festigkeit gegen Interkanalmodulatior. merklich.

Bei Verwendung eines Ringmodulators als Mischer mit einem Ausgangswiderstand von etwa 50 Ω, einer η Zwischenfrequenz von 10,7 MHz sowie eines Zwischenverstärkers mit einem Eingangswiderstand von 5 bis 10 Ω wird beispielsweise für die erste Kapazität 71 ein Wert von 180 pF, für den ersten ohmschen Widerstand 72 ein Wert von 33 Ω, für die Induktivität 73 ein Wert von 1 μΗ, für den zweiten ohmschen Widerstand ein Wert von 47 Ω und für die weitere Kapazität 74 ein Wert von 180 pF gewählt.

Das ZF-SignaJ gelangt über die Induktivität 73 und den zweiten ohmschen Widerstand 75 zum Eingang des Zwischenfrequenzverstärkers. Der Abschlußwiderstand des Mischers für das Zwischenfrequenzsignal ist also hauptsächlich durch den zweiten ohmschen Widerstand 75 bestimmt, so daß Anpassung gegeben ist. Dieser ohmsche Widerstand bewirkt gleichzeitig eine Pegelabsenkung und eine ausgeprägte Stromsteuerung beim Zwischenfrequenzverstärker, wodurch nichtlineare Verzerrungen an eben dieser Stufe weitgehend vermieden werden. Interessanterweise wird die Empfindlichkeit des Funkempfängers durch den zweiten ohmschen Widerstand nicht beeinflußt, da der Verstärkungsverlust durch diesen Widerstand, der die Rauschzahl des Funkempfängers an sich verschlechtern müßte, offensichtlich durch die verbesserte Rauschanpassung nahezu ausgeglichen wird.

Der Teil des Oszillatorsignals und die Antennensignale am Ausgang des Mischers, die weiter oben unter 3. und 4. aufgeführt sind, gelangen über die erste Kapazität 71 (Kurzschluß für diese Signale!) zum Abschlußwiderstand in Form des ersten ohmschen Widerstandes 72, so daß ihre Energie nicht in den Mischer reflektiert wird. Dasselbe gilt für alle hochfrequenten Mischprodukte. Die Tiefpaßcharakteristik des Anpassungsnetzwerks verhindert ferner, daß die hochfrequenten Signale an dem Zwischenfrequenzverstärker neue unerwünschte Mischprodukte erzeugen.

Bei Verwendung eines ZF-Verstärkers mit höherem Eingangswiderstand (z. B. Feldeffekttransistor in Gate-Schaltung oder bipolarer Transistor in Emitterschaltung) kann der Wert des zweiten ohmschen Widerstandes 75 gleich null gewählt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Reduzierung der Interkanalmodulation bei Funkempfängern, da- · durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mischer (5) des Funkempfängers, der zur Transponierung der hochfrequenten Empfangssignale auf eine Zwischenfrequenz vorgesehen ist, und dem Zwischenfrequenzverstärker (8) ein tiefpaßartiges ι ο Anpassungsnetzwerk (7) angeordnet ist derart, daß der Ausgang des Mischers zum einen über eine Reihenschaltung, bestehend aus einer ersten Kapazität (71) und einem ersten ohmschen Widerstand (72), an Masse gelegt ist und zum andern über eine r> Reihenschaltung aus einer Induktivität (73) und einem zweiten ohmschen Widerstand (75) mit dem Eingang des Zwischenfrequenzverstärkers verbunden ^;st und daß die Verbindung zwischen der Induktivität und dem zweiten ohmschen Widerstand über eine weitere Kapazität (74) an Masse angeschlossen ist (F i g. 1).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (5) ein Ringmodulator ist (F ig. 1).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Mischers (5) mit einem Ausgangswiderstand von rund 50 Ω, einer Zwischenfrequenz von 10,7 MHz sowie eines Zwischenfrequenzverstärkers (8) mit niederohmigem Eingang für die erste Kapazität (71) ein Wert von 18OpF, für den ersten ohmschen Widerstand (72) ein Wert von 33 Ω, für die Induktivität (73) ein Wert von 1 μΗ, für den zweiten ohmschen Widerstand (75) ein Wert von 47 Ω und r> für die weitere Kapazität (74) ein Wert von 180 ρ F gewählt ist(F ig. 1).

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des zweiten ohmschen Widerstandes (75) bei to Verwendung eines Zwischenverstärkers mit höherem Eingangswiderstand gleich null wählbar ist.