185584. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés rádió vevőkészülékek önműködő hangolására
A találmány tárgya eljárás és kapcsolási elrendezés, amely lehetővé teszi, hogy az ismert megoldásokhoz képest kedvezőbb üzemi feltételek között lehessen elvégezni a korszerű, elektronikus hangolású rádió vevőkészülékek kellő pontosságú hangolását és a vett jel vivőfrekvenciájának nagypontosságú meghatározását és kijelzését frekvenciamodulált adások vétele esetén is. Az automatikus frekvencia szabályozás (továbbiakban AFC = Automatic Frequency Control) módszere régóta ismert és széleskörűen alkalmazott eljárás a szuperheterodin rádió vételtechnikában. Az eljárás lényege az, hogy a (legutolsó) középfrekvenciás fokozat kimenő jelét rávezetik egy frekvencia-szelektív áramkörre, pl. frekvencia diszkriminátorm, amelynek hangolási frekvenciája megegyzik a (legutolsó) középfrekvencia névleges értékével. A frekvencia diszkriminátor kimenő jele pontos hangolás esetén zérus, ettől eltérő esetben pedig bizonyos tartományban arányos az eltérés nagyságával. A kimenőjel előjele az eltérés irányát is megadja. Ha a vett vivőhullám frekvenciában modulált, akkor a dis;> kriminátoron megjelenik a modulálójel is, de ennek átlagértéke továbbra is megadja a frekvencia eltérés nagyságát, illetve arányát. így alkalmasan méretezett aluláteresztő szűrő segítségével a modulációs tartalom a hibafeszültségről leválasztható. Ezt a hibafeszültséget megfelelő csatoló, illetve erősítő, vagy szinteltoló áramkörön keresztül a szuperheterodin vevő helyi oszcillátorának finomhangoló bemenetére kapcsolják. Ez célszerűen pl. az oszcillátor frekvenciameghatározó áramköréhez (rezgőköréhez) kapcsolt kapacitásdióda lehet. A fent lei t elrendezés zárt frekvenciaszabályozó hurkot alkot, amelyben tehát, ha a helyi oszcillátor és így a vevőkészülék hangolása spontán módon nem pontos, altkor a diszkriminátor hibafeszültsége azt mindig olyan irányban és mértékben hangolja el, hogy a maradó hangolási hiba lecsökkenjen. A szabályozó kör hurokerősítésének növelésével a maradó hangolási hiba közel elhanyagolható mértékűre csökkenthető és a hangolás pontatlanságát a gyakorlatban csupán a hibajelképző frekvencia-diszkriminátor pontossága szabja meg. Korszerű digitális hangolású rádióvevő berendezésekben ez az eljárás nem alkalmazható, mivel ezekben a szuperheterodin vevőrész helyi oszcillátor jelét (vagy többszörös keverés esetén jeleit) nagy frekvenciapontosságú és stabilitású, digitális hangolású frekvenciagenerátor — ún. frekvenciaszintetizátor — állítja elő. A szintetizátor frekvenciájának és így ezen keresztül a vevőkészüléknek a hangolása is logikai kódok segítségével történik. Ezeket a logikai kódokat a vevőkészülék hangolásvezérlő egysége állítja elő. (Pl tasztatúraegység vagy kvázifolyamatos hangolás esetén inkrementál adóval előre-hátra léptetett számlánc stb. jelenek felhasználásával). Ilyen elrendezésekben ezért a bevezetőben említett frekvenciaszelektív áramkör kimenő jelét megfelelő áramkörben át kell alakítani olyan logikai jelekké, amelyeket a hangolás vezérlő egység képes feldolgozni. Egy ismert megoldásban a hangolás pontosságát kiértékelő frekvenciaszelektív egység fázis-frekvencia komparátor, amelynek egyik jelbemenetére a vevőkészülék legutolsó — megfelelő szintre felerősített — középfrekvenciás jele, másik jelbemenetére pedig a középfrekvencia névleges értékével azonos frekvenciájú referenciaforrás van kapcsolva. A vevőkészülék pontatlan hangolása esetén a középfrekvenciás fokozatban lévő jel frekvenciája eltér a referencia frekvenciától és a fázis-frekvencia komparátor két kimenete közül az elhangolás előjelétől függő egyik kimenetén megjelenik a különbségi frekvenciás jel. Ha a vevőkészülék hangolását manuálisan pontosítjuk, akkor a különbségi frekvenciás jel frekvenciája nyilvánvalóan csökkeni fog és pontos behangolás esetén zérus értékű lesz. A másik irányba történő áthangolás esetén természetesen a fázis-frekvencia komparátor másik kimenetén fog megjelenni a különbségi frekvenciás jel. Az ismert megoldásban ezek a különbségi frekvenciás jelek jelformálás után a hangolásvezérlő számlánc megfelelő irányú léptetést foganatosító bemenetéire vannak csatlakoztatva aképpen, hogy a különbségi frekvenciás hangoló pulzusok a számláncot és így a vevőkészülék hangolását is a különbség csökkenése irányába vigyék, vagyis mindig zérus különbségi frekvenciájú állapotba, ami a pontos hangolás jellemzője. A fent leírt ismert megoldás hiányossága abban van, hogy csak amplitúdómodulált adások vétele esetén alkalmazható. Frekvenciamodulált adások vétele esetén ugyanis a pillanatnyi modulációnak megfelelően felváltva fognak hangolásvezérlő jelperiódusok megjelenni a fázis-frekvencia komparátor mindkét kimenetén, amelyek ide-oda léptetik a hangolásvezérlő számláncot. Ez pedig egyrészt nagyfokú demodulációs torzításhoz vezet, másrészt lehetetlenné teszi, hogy a vevőkészülék vételi — és így a vett adóállomás vivő — frekvenciája a vevőkészülék frekvencia-kijelzőjéről leolvasható legyen. Ezért frekvenciamodulációs adások vételére is alkalmas berendezésekben a hangolás pontosságát kiértékelő frekvenciaszelektív egység nem lehet fáziskomparátor. Frekvenciadiszkriminátor alkalmazása esetén azonban a szükséges frekvenciapontossági követelmények teljesítése nehézségekbe ütközik. Keskenysávú — néhány kHz széles — rádióadások vétele esetén ugyanis: ha sávszélességre vonatkoztatott 10% hangolási hibát meg is engedünk, néhány 100 Hz-en belüli hangolási pontosság kívánatos. A modulált vivőfrekvencia pontos értékének meghatározásához pedig olyan pontos diszkriminátor szükséges, amilyen pontosságot a meghatározásnál elvárunk. Ezt végső soron a vevőkészülék frekvenciapontossága, illetve legkisebb frekvencialépése korlátozza csak. Korszerű berendezésekben ez gyakorlatilag 100 Hz tartományába esik. Figyelembevéve a (legutolsó) középfrekvencia szokásos 10,7 MHz-es értékét, a szükséges 100 Hz/10,7 MHz= 1 • lő-5 pontosság csak kvarckristályokból felépített ún. kristálydiszkriminátorral biztosítható. Ennek azonban az a hátránya, hogy kicsi a sávszélessége, ezért manuálisan nagyon pontosan — néhány kHz-re — meg kell közelíteni a pontos hangolás helyét ahhoz, hogy a diszkriminátor hibajelet adjon, és az AFC áramkör működőképes legyen. Lehetséges megoldásnak mutatkozik a 10,7 MHz-es középfrekvenciás sáv további lekeverése alacsonyabb, a legnagyobb frekvencialöket által még megengedhető (pl. 200 kHz-es) frekvenciára. Itt alkalmazható lenne a közismert számlálótípusú frekvenciadiszkriminátor, 5 10 15 20 25 30 35-10 45 50 55 60 65
