DE1064568B - Vormodulationsgeraet zur Zweikanal-Einseitenbandmodulation - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei Senderanordnungen zur Zweikanal-Einseitenbandmodulation eines Amplitudenmodulationssenders ist es üblich, die zwei Nachrichtenbänder mit niedrigem Pegel in zwei voneinander unabhängigen Modulatoren einem gemeinsamen, vorzugsweise zwischenfrequenten Träger aufzumodulieren und je ein Seitenband durch Ausfilterung zu isolieren; die beiden Seitenbänder, die die Modulationen der beiden Kanäle tragen, werden dann zu einer zwei Seitenbänder aufweisenden zusammengesetzten Schwingung kombiniert. Dadurch, daß die Ausfilterung bei einem niedrigen Leistungsniveau erfolgt, fallen die erforderlichen Bandfilter weniger kostspielig aus, als wenn man die Ausfilterung bei hohen Energien durchführen würde. Indessen erhebt sich dann die Notwendigkeit, eine Leistungsverstärkung bei niedrigem Verzerrungsgrad anschließend vorzunehmen, was wiederum kostspielig ist.

Die Erfindung betrifft eine Vormodulationsschaltung und ein derartiges Gerät und gestattet die Zuführung der vormodulierten Schwingungen zu der üblicherweise ausgebildeten Amplitudenmodulationsstufe eines Senders, wobei die mit der verzerrungsfreien Verstärkung der vormodulierten Schwingungen bisher begegneten Schwierigkeiten vermieden bzw. vereinfacht werden.

Die Erfindung sieht, insbesondere in einem als Zusatzgerät eines mit Mitteln zur Amplitudenmodulation ausgestatteten Senders, vor, daß die beiden den beiden zu übertragenden Nachrichten entsprechenden Seitenbänder des vorzugsweise zwischenfrequenten Trägers zu einer zusammengesetzten Schwingung vereinigt werden und aus dieser zusammengesetzten Schwingung der niederfrequente amplitudenmodulierte A.nteil einerseits und der hochfrequente phasenmoduierte Anteil andererseits herausgetrennt werden und laß diese beiden Anteile getrennt verstärkt und dem A.mplitudenmodulationssender der hochfrequente phasenmodulierte Anteil als Trägerfrequenz und der liederfrequente amplitudenmodulierte Anteil als Moiulationsfrequenz zugeführt werden.

Vorzugsweise werden hierbei zur Modulation der meiden Nachrichtenbänder auf die gemeinsame, vor- :ugsweise zwischenfrequente Trägerfrequenz symnetrische Modulatoren vorgesehen, in denen die Trägerwelle unterdrückt wird, und es wird in der iinrichtung zur Kombination der beiden Nachrichten-■ender ein Teil der Energie der Trägerwelle wieder :ugesetzt.

Zweckmäßigerweise wird die aus der zusammengesetzten Schwingung erhaltene und danach vertärkte phasenmodulierte Komponente einer höher requenten Trägerwelle aufmoduliert und diese als zu nodulierende bereits phasenmodulierte Schwingung

Vormodulationsgerät zur Zweikanal-Eins eitenb andmodulation

Anmelder:

Leonard Richard Kahn,
Freeport, Long Island, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. phil. G. B. Hägen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 38

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 21. Januar 1955

Leonard Richard Kahn, Freeport, Long Island, N. Y.
(V. St. A.),

ist als Erfinder genannt worden

der Amplitudenmodulationsstufe des Senders zugeführt.

Die an die Modulationsstufe eines bestehenden Zweiseitenbandsenders angeschlossene erfindungsgemäße Schaltung verleiht dadurch dem für Amplitudenmodulation eingerichteten Sender die Eigenschaften eines Zweikanal-Einseitenbandsenders, dessen Seitenbänder Träger verschiedener, unabhängiger Informationen sind.

Um bei der erfindungsgemäßen Anordnung zu geringen Verzerrungserscheinungen zu gelangen, ist es zweckmäßig, eine automatische Pegelregelung anzuwenden, um die mittlere Amplitude der komplexen Welle konstant zu halten, so daß es möglich wird, radiotelefonische und ähnliche Signale mit der erfindungsgemäßen Methode zu übertragen. Durch eine Regelung des Pegels vor den einzelnen Seitenbandfiltern werden Verzerrungen und Oberwellen, die in den Regelverstärkern entstehen könnten, durch die Filter selbst beseitigt und die Übertragung von zwei einzelnen Seitenbändern mit der gleichen Apparatur ermöglicht. Die für einen normalen Hochfrequenzsender zu stellende Forderung für ein Signal mit konstanter, mittlerer Amplitude wird durch die Benutzung eines sich den Übertragungsverhältnissen an-

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passenden Trägers erfüllt. Wenn die mittlere Amplitude der Seitenbänder klein wird, wird die Amplitude des Trägers automatisch vergrößert, so daß die mittlere Signalstärke aufrechterhalten bleibt. Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß im Gegensatz zu normalen, geregelten Seitenbandverstärkern, die eine verhältnismäßig große Zeitkonstante benötigen, um Verzerrungen zu vermeiden, die Verstärkungsregelung des Trägers mit kurzer Zeitkonstante erfolgen kann, so daß schnelle Änderungen des Eingangssignals gut ausgeregelt werden und der mittlere Pegel des Ausgangssignals konstant bleibt. Eine Einrichtung, die Signale mit konstanter, mittlerer Amplitude übertragen soll, kann diese Forderung nur erfüllen, wenn sie in der Lage ist, Gleichstrom durchzulassen. Die meisten Hochfrequenzsender erfüllen diese Forderung nicht und erlauben keine Aussendung von Gleichstrom-Gittervorspannungsschwankungen. Hieraus ergibt sich die Bedeutung einer schnellen Regelung des Trägers zur Erzeugung von Signalen mit konstanter, mittlerer Amplitude bei gleichzeitiger Niedrighaltung der Verzerrungen, die die vorliegende Einrichtung gestattet.

Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß die Anwendung einer Übertragung mit sich den Übertragungsverhältnissen anpassendem Träger, wie beschrieben, die Zuverlässigkeit der Einrichtung erhöht, da sie jede beliebige, automatische Frequenzregelung, wie sie für den Empfang von Einseitenbandsignalen verwendet wird, stabiler gestaltet. Der Grund dafür liegt darin, daß bei kleinen Seitenbandamplituden die Amplitude des Trägers hoch ist, wodurch die Stromkreise der automatischen Frequenzregelung im Empfänger daran gehindert werden, den Synchronismus zu verlieren, wie dies bei normalen Anlagen leicht der Fall ist.

Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, Alittel zur Verfügung zu stellen, um zwei einzelne Seitenbandsignale mit verschiedenem Nachrichteninhalt mittels nur eines Hochfrequenzsenders auszusenden.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, zwei einzelne Seitenbandsignale mittels eines Hochfrequenzsenders auszusenden, wobei die Phasenmodulation und die Amplitudenmodulation der komplexen, zweifachen Einseitenbandwelle unabhängig voneinander behandelt werden.

Weiter ist es ein Ziel der Erfindung, einen sich den Übertragungsverhältnissen anpassenden Träger zusammen mit den zwei einzelnen Seitenbandsignalen zu schaffen.

Außerdem bezweckt die Erfindung, die Verstärkung des sich anpassenden Trägers und der Seitenbänder mittels einer Regeleinrichtung zu regeln, die wenigstens zwei verschiedene Zeitkonstanten hat.

Ein w-eiteres Ziel der Erfindung ist es, die Verstärkung des Trägers und der beiden Seitenbänder vor den einzelnen Einseitenbandflltern zu regeln.

Zur Erfüllung dieser Forderungen enthält die erfindungsgemäße Anlage eine Einrichtung zur Erzeugung eines oberen Seitenbandsignals mit dem Inhalt der ersten Nachricht, eine Einrichtung zur Erzeugung eines unteren Seitenbandsignals mit dem Inhalt der zweiten Nachricht und eine Einrichtung zur Zusammensetzung und Trennung der einzelnen Seitenbänder. Diese letztere Einrichtung bildet aus den oberen und den unteren Seitenbändern ein zusammengesetztes Signal und trennt dieses dann wieder in Komponenten, die aus amplituden- bzw. phasenmodulierten Teilen bestehen, so daß einerseits

ein Niederfrequenzsignal entsteht, das die Amplitudenmodulation darstellt, während andererseits ein Hochfrequenzsignal gebildet wird, das im wesentlichen nur die Phasenmodulation enthält.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben, die folgende Bedeutung haben:

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Form der Erfindung als Blockschaltbild;
ίο Fig. 2 zeigt Stromkreiseinzelheiten einer Ausführungsform eines symmetrischen Modulators, der in der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen kann;

Fig. 3 zeigt Schaltungseinzelheiten einer Ausführungs form eines Regel Verstärkers, der in der vorliegenden Erfindung zur Verwendung kommen kann;

Fig. 4 zeigt Schaltungseinzelheiten einer Gleichrichterfilteranordnung zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 zeigt Schaltungseinzelheiten eines Begrenzerregelverstärkers zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 zeigt Schaltungseinzelheiten eines Seitenbandfilters zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 zeigt Dämpfungskurven in Abhängigkeit von der Frequenz für Filter, die zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind;

Fig. 8 zeigt eine abgeänderte Form der Erfindung als Blockschaltbild;

Fig. 9 zeigt eine andere abgeänderte Form der vorliegenden Erfindung als Blockschaltbild.

In Fig. 1 ist bei 1 eine Tonfrequenzquelle dargestellt, die in einem Telefonanschluß bestehen kann, von dem aus Übertragungen über ein Seitenband der vorliegenden Einrichtung zur Zweikanal-Einseitenbandübertragung erfolgen sollen. Eine zweite Tonfrequenzquelle ähnlicher Art ist bei 2 angedeutet, und deren Signale sollen über das zweite Seitenband der vorliegenden Einrichtung zur Zweikanal-Einseitenbandübertragung ausgesandt werden. Die Niederfrequenz dieser Quellen wird symmetrischen Modulatoren 3 bzw. 4 über die Verbindungen 9 und 10 zugeführt. Außer den Niederfrequenzsignalen wird von einer entsprechenden Quelle her, z. B. einem 455-kHz-Oszillator 5, eine Träger- oder Zwischenfrequenzspannung über die Verbindungen 6 bzw. 7 diesen symmetrischen Modulatoren zugeführt. Der symmetrische Modulator 3 erzeugt zwei Seitenbänder (ein oberes und ein unteres) bei praktischer Unterdrückung des Trägers selbst. Der symmetrische Modulator 4 erzeugt ähnliche Seitenbänder, entsprechend den Niederfrequenzsignalen von der Quelle 2. Die Seitenbänder vom symmetrischen Modulator 3 werden dem Regelverstärker 12 für das obere Seitenband über die Verbindung 11 zugeführt, und die in ihrer Amplitude geregelten Signale aus dem Regelverstärker 12 gelangen über die Verbindung 15 zum Seitenbandfilter 16 für das obere Seitenband. Zweck des Seitenbandfilters 16 ist es, das obere Seitenband auszusieben und von den beiden Seitenbändern, die durch den symmetrischen Modulator 3 gebildet werden, abzutrennen, so daß das untere Seitenband und der Rest des Trägers unterdrückt wird. In ähnlicher Weise werden die Seitenbänder, die vom symmetrischen Modulator 4 erzeugt werden, in ihrer Amplitude im Regel verstärker 14 für das untere Seitenband geregelt, dem sie über die Verbindung 13 zugeführt werden, und das untere der beiden Seitenbänder wird durch das Filter 18 für das untere Seitenband aus-

gesiebt, dem die in der Amplitude geregelten Signale 42 entsteht, die über die Verbindung 39 an diesen gevon 14 über die Verbindung 17 zugeführt werden. langt. Das durch den symmetrischen Modulator 32 er-Einem dritten Regelverstärker 41 wird die Träger- zeugte Hochfrequenzsignal hat die gleichen Eigenfrequenzspannung über die Verbindung 8 zugeführt, schäften einer Phasenmodulation bei bekannter Amund in diesem Verstärker wird dessen Amplitude ge- 5 plitude wie das Zwischenfrequenzsignal, welches regelt, wie weiter unten beschrieben wird. Das vom seinem Eingang zugeführt wurde. Dieses phasenFilter 16 gelieferte obere Seitenband wird über die modulierte Hochfrequenzsignal konstanter Amplitude Verbindung 19 mit dem vom Filter 18 kommenden wird in der Verstärkerstufe des Senders 42 weiter unteren Seitenband über die Verbindung 20 zu- verstärkt und stellt die Eingangsenergie für die Ersammengeführt, und das zusammengesetzte Signal, io regung des Senders 42 dar. Wenn die das Niederdas so entsteht, wird dem Trennverstärker 21 und frequenzsignal darstellende Umhüllende im Modudem Regelverstärker 41 zugeleitet. Das vom Trenn- lator des Senders 42 dazu benutzt wird, das phasenverstärker 21 verstärkte zusammengesetzte Signal modulierte Hochfrequenzsignal konstanter Amplitude, wird dem Gleichrichterfilter 23 über die Verbindung das zu dessen Erregung dient, zu amplitudenmodu-28 zugeführt. 15 Heren, so entsteht ein amplitudenmoduliertes Signal,

Das Signal am Ausgang des Trennverstärkers 21 welches ein getreues Abbild der komplexen, doppelten wird durch das Zusammenwirken der Regelverstärker Einseitenbandwelle mit sich der Übertragung an-12, 14 und 41 unter dem Einfluß von Gittervorspan- passendem Träger ist, die den Trennverstärker 21 nungsschwankungen geregelt, die durch das Gleich- durchläuft. Das Signal des Senders 42 kann durch richterfilter 23 erzeugt werden, so daß seine mittlere 20 entsprechende Leitungen weitergeleitet oder durch Amplitude konstant bleibt für alle Schwingungen, einen Strahler, wie eine Antenne, die bei 40 darderen Schwingungsdauer größer ist als die Schwin- gestellt ist, ausgestrahlt werden.

gungsdauer einer vorbestimmten, kürzesten Schwin- In Fig. 2 sind Stromkreiseinzelheiten einer Form

gung. Diese Schwingungsdauer soll andererseits nicht eines symmetrischen Modulators dargestellt, wie er größer sein als die Schwingungsdauer der niedrigsten 25 beispielsweise für die als Block 3 oder als Block 4 in Frequenz, die praktisch noch ungedämpft vom Modu- Fig. 1 dargestellten Einrichtungen verwendet werden lator des Hochfrequenzsenders durchgelassen wird, kann. Die Niederfrequenzsignale von der Quelle 1 bei dem das vorliegende Seitenbandsystem zur An- werden durch einen Eingangstransformator, der eine wendung kommt. Das komplexe, doppelte Einseiten- Primärwicklung 44 und eine mittelangezapfte Seband mit konstanter, mittlerer Amplitude und das 30 kundärwicklung 45/46 enthält, sinngemäß den Gittern Trägerfrequenzsignal, die vom Trennverstärker 21 ge- 52 und 58 der symmetrischen Modulatorröhren 47 liefert werden, werden dem Regel- und Begrenzer- und 48 zugeführt. Die Katoden 49 und 55, die in übverstärker 30 und dem Demodulator 35 für die Am- licher, nicht gezeichneter Weise geheizt werden, sind plitudenmodulation sinngemäß über die Verbindungen zur Erzeugung einer Gittervorspannung potential-27 bzw. 29 zugeführt. Zweck des Begrenzers 30, der 35 mäßig hochgelegt und über die Widerstände 61 bzw. gleichzeitig die Funktion eines Regelverstärkers über- 62 mit dem Nullpotential G verbunden. Die Schirmnehmen kann, ist es, Änderungen in der Amplitude gitter 51 und 57 erhalten aus einer Quelle 73, von des komplexen Signals zu unterdrücken, so daß ein gegenüberliegenden Seiten eines einstellbaren Spanphasenmoduliertes Zwischenfrequenzsignal konstanter nungsteilers 71, entsprechende Vorspannungen. Die Amplitude erhalten wird. Aufgabe des Demodulators 40 Fanggitter 53 und 59 sind auf Nullpotential gelegt. 35 für die Amplitudenmodulation ist es, ein Nieder- Die Steuergitter 50 und 56 erhalten im wesentlichen frequenzsignal zu erzeugen, welches der in der Am- gleiche Zwischenfrequenzsignale von dem 455-kHzplitude schwankenden Umhüllenden der komplexen Oszillator 5 über die Leitung 6 und über die Konden-Welle entspricht. Das Niederfrequenzsignal wird dem satoren 68 und 69 bzw. 67 und 70. Die Steuergitter Verstärker 37 über die Verbindung 36 zugeführt und 45 50 und 56 sind über die Widerstände 63 und 64 gleichwird im Verstärker in seinem Pegel so weit erhöht, strommäßig mit dem Nullpotential verbunden. Die daß es ausreicht, den Modulator des Hochfrequenz- Anoden 54 und 60 sind an die entgegengesetzten senders 42 auszusteuern, dem es über die Verbindung Enden der Primärwicklung eines symmetrischen Aus-43 zugeführt wird. Das Niederfrequenzsignal, welches gangstransformators gelegt, die durch den Kondenden Verstärker 37 durchläuft, kann außerdem dazu 50 sator 76 abgestimmt wird und die von der Spannungsausgenutzt werden, die Verstärkung des Regel- quelle 73 über den Mittelabgriff 75 Strom erhält. Den Verstärkers 30 über eine in der Fig. 1 nicht dar- Kondensatoren 67 und 68 ist der einstellbare Spangestellte Verbindung zu steuern, so daß die begren- nungsteiler 65 parallel geschaltet, dessen verschiebzende Wirkung dieser Stufe für die Unterdrückung barer Kontakt 66 mit dem Verbindungspunkt der der Amplitudenmodulation des komplexen Signals 55 beiden Kondensatoren 67 und 68 verbunden ist, an unterstützt wird. Während sowohl die Begrenzung den auch die Zuführungsleitung 6 von der Zwischenallein als auch die Verstärkungsregelung allein an- frequenzquelle 5 geführt ist. Der einstellbare Spangewandt werden können, um die Amplitudenmodu- nungsteiler 65 dient dazu, die Phase des Zwischenlation zu unterdrücken, hat es sich gezeigt, daß die frequenzsignals von der Quelle 5, die den Steuergittern kombinierte Begrenzung- und Verstärkerregelung zur 60 50 und 56 zugeführt wird, so einzustellen, daß eine Erreichung dieses Zieles wirksamer sind, um bei optimale Symmetrie entsteht. Die Symmetrie kann gegebener Stufenzahl oder Gesamtverstärkung den noch weiter verbessert werden durch Einstellung des gewünschten Zweck zu erreichen. verschiebbaren Kontaktes 72 am SchirmgitterspanDas phasenmodulierte Zwischenfrequenzsignal kon- nungsteiler 71, wodurch eine Korrektur der Amstanter Amplitude wird über die Verbindung 31 dem 65 plitude des symmetrischen Signals erreicht wird. Das symmetrischen Modulator 32 zugeführt, wo es mit Ausgangssignal, das in der durch den Kondensator 78 einem Hochfrequenzsignal zusammengesetzt wird, das abgestimmten Sekundärwicklung 77 des Ausgangsüber die Verbindung 33 vom Hochfrequenzoszillator transformators erregt wird, besteht im wesentlichen 34 kommt, so daß aus beiden Schwingungen die ge- aus oberen und unteren Seitenbändern, gebildet aus wünschte Trägerfrequenz für den Hochfrequenzsender 70 Summen- und Differenzfrequenzen der modulierenden

Niederfrequenz mit dem Zwischenfrequenzträger, die sich zu beiden Seiten der 455-kHz-Trägerfrequenz ausdehnen, während die Niederfrequenz selbst und das Zwischenfrequenzsignal unterdrückt werden.

Fig. 3 zeigt Einzelheiten einer Regelverstärkerstufe, die mit Vorteil in den Stromkreisanordnungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der Regelverstärker enthält eine Mischröhre 79, die eine Katode 80 besitzt, welche durch (nicht gezeichnete) übliche Mittel geheizt wird, ferner ein Steuergitter 81, ein Schirmgitter 82, ein zweites Steuergitter 83, ein Fanggitter 84 und eine Anode 91. Die Seitenbandsignale vom symmetrischen Modulator 3 werden dem Gitter 83 über die Leitung 11 zugeführt. Der Verstärkungsregelung dienende Gleichspannungsschwankungen, die aus der Quelle 23 stammen, werden dem Gitter 81 über den Siebwiderstand 90 und den dazu querliegenden Filterkondensator 89 zugeführt. Die Filteranordnung hat dabei den Zweck, Brummen oder Reste der Trägerfrequenz auszusieben. Die Schirmgitter 82 sind durch den Kondensator 86 nach dem Nullpotential hin überbrückt und erhalten ihre Vorspannung über den Entkopplungswiderstand 85 von einer entsprechenden Stromquelle, wie z. B. der bei 87 dargestellten Batterie. Die geregelten Signale werden von der Anode 91 über die Leitung 92 dem Seitenbandfilter 16 zugeführt. Die Verstärkung der Röhre 79 hängt in erster Linie von der Vorspannung am Gitter 81 ab, und daher wird die Verstärkung für die Seitenbandsignale von der durch die Regelspannungsquelle 23 gelieferten Regelspannung gesteuert. Die Arbeitsweise des Regelverstärkers wird weiter unten noch eingehender erläutert.

Fig. 4 zeigt eine Schaltungseinzelheit für die Steuerung der komplexen Einseitenbandwelle zwecks Erzeugung einer konstanten, mittleren Amplitude. Das am Ausgang des Trennverstärkers vorhandene Schwingungsgemisch, das aus den beiden, von den Filtern 16 and 18 gelieferten Seitenbändern und der vom Regel-,•erstärker 41 kommenden geregelten Trägerfrequenz-Komponente besteht, wird über Leitung 28 und Kopplungskondensator 93 dem Gleichrichter 95 zugeführt, an dem gleichzeitig der Widerstand 94 liegt. Die gleichgerichtete Signalspannung entsteht über dem Belastungswiderstand 97, der durch den Kondensator 98 überbrückt ist. Ein verzögerter Einsatz der Regelung wird dadurch erreicht, daß der Gleichrichterstromkreis an ein einstellbares, positives Potential gelegt ist. das durch eine entsprechende Stromquelle, wie z. B. eine Batterie 102, erzeugt wird, die durch ein Potentiometer 101 überbrückt ist, dessen verschiebbarer Kontakt 100 mit dem einen Ende des Belastungswiderstandes 97 verbunden und durch den Kondensator 99 nach dem Nullpotential hin überbrückt ist. Die gleichgerichtete Signalspannung wird über ein Filter mit verhältnismäßig kurzer Zeitkonstante, das aus dem Widerstand 103 und dem Kondensator 104 besteht, und über die Leitung 26 dem Regelverstärker 41 für den Träger zugeführt, während sie dem Regelverstärker 12 für das obere Seitenband und dem Regelverstärker 14 für das untere Seitenband sinngemäß über die Leitungen 25 und 24 und über ein Filter mit verhältnismäßig langer Zeitkonstante, das aus dem Widerstand 105 und dem Kondensator 106 gebildet ist, zugeleitet wird. Auf diese Weise wird eine konstante, mittlere Amplitude des komplexen Signals, das aus den oberen und unteren Seitenbändern gebildet wird, sichergestellt. Plötzliche Änderungen in den Pegeln der Seiten-

bänder werden schnell durch Änderungen des Trägerfrequenzanteiles ausgeglichen, dank der kurzen Zeitkonstante des Regelstromkreises für den Träger.

Fig. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung, wie sie zur Erzeugung der amplitudenmodulierten Komponente des Signals verwendet werden kann, und den Begrenzerverstärker, der in den Blöcken 35, 37 und 30 der Fig. 1 angedeutet ist. Auf den Trennverstärker 21 folgen die beiden Begrenzerröhren 127 und 141, von denen die Röhre 127 eine Katode 128, ein Steuergitter 129, ein Schirmgitter 130, ein Fanggitter 131 und eine Anode 212 enthält, während die Röhre 141 eine Katode 142, ein Steuergitter 143, ein Schirmgitter 144, ein Fanggitter 145 und eine Anode 146 besitzt. Vom Trennverstärker 21 kommende Signale werden über die Leitung 27 und über den Kopplungskondensator 126 dem Steuergitter 129 zugeführt. Die Katode 128 ist durch den Spannungsabfall an dem Katodenwiderstand 134 hochgelegt, der durch den Kondensator 136 überbrückt ist. Das Schirmgitter 130 erhält seine Vorspannung über den Entkopplungswiderstand 139 und ist durch den Kondensator 137 nach der Katode hin abgeleitet. Die an das Gitter der Röhre 127 gelangenden Signale erscheinen verstärkt an der Anode 212, die ihre Gleichspannung über den Widerstand 138 erhält, und werden dann dem Steuergitter 143 über den Kopplungskondensator 140 zugeführt. Die Katode 142 ist durch Einschaltung des Widerstands 150 vorgespannt, der durch den Kondensator 151 überbrückt ist. Das Schirmgitter 144 erhält seine Vorspannung über den Entkopplungswiderstand 153 und ist durch den Kondensator 152 nach der Katode hin überbrückt. Die Signale, welche die Röhre 141 durchlaufen, erscheinen in verstärkter Form an der Anode 146 und an dem Anodenwiderstand, der aus der Primärwicklung 154 des Ausgangstransformators besteht, die durch den Kondensator 155 auf die Zwischenfrequenz abgestimmt ist. Die Anodengleichspannung wird der Anode 146 über die Primärwicklung 154 des Ausgangstransformators zugeführt. In der Sekundärwicklung 156, die durch den Kondensator 157 auf die Zwischenfrequenz abgestimmt ist, entsteht die Sekundär spannung durch Kopplung mit der Primärwicklung 154. Die Sekundärspannung wird dem Eingang des symmetrischen Modulators 32 zugeführt, und die Ausgangsenergie des symmetrischen Modulators 32 wird an weitere Schaltungsanordnungen über die Leitung 39 weitergegeben. Die Röhren 127 und 141, mit den zugehörigen Stromkreisen, bilden eine zweckmäßige Form eines Begrenzerregelverstärkers, wie er durch Block 30 der Fig. 1 angedeutet ist. Zur Erzeugung der Begrenzerwirkung wird die Signalspannung von der Sekundärwicklung 156 des Ausgangstransformators über die Leitung 179 und über den Kopplungskondensator 180 dem Gleichrichter 181 zugeführt, von dessen negativem Pol der Belastungswiderstand 182 nach dem Nullpotential geschaltet ist. Die gleichgerichtete Spannung, die über dem Widerstand 182 entsteht, wird zur \^erstärkungsregelung benutzt. An den Spannungsteilern 133 und 148 werden entsprechende Teile der gleichgerichteten Spannung durch die Schleifkontakte 135 und 149 abgegriffen und über die Gitterableitwiderstände 132 und 147 sinngemäß den Gittern 129 und 143 zugeführt. Da die gleichgerichtete Spannung, die als Regelspannung dient und den Gittern zugeführt wird, negativ in bezug auf das Nullpotential ist und sich in negativem Sinne entsprechend einer jeden Vergrößerung des Signals ebenfalls vergrößert, wird die Verstärkung der Röhren 127 und 141 bei zunehmendem

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Ausgangssignal verkleinert, so daß hierdurch Veränderungen in der Größe des Eingangssignals ausgeglichen werden und ein im wesentlichen konstantes Ausgangssignal erhalten wird. Es ist möglich, praktisch jeden gewünschten Begrenzungsgrad zu erhalten, d. h., es kann jede gewünschte Konstanz des Ausgangssignals erreicht werden, vorausgesetzt, daß die Verstärkung in den Stufen 127 und 141 ausreichend ist. Eine einzelne Verstärkerstufe kann dort verwendet werden, wo eine geringere Begrenzung ausreichend ist, oder es können mehr als zwei Regelstufen dort verwendet werden, wo eine größere Begrenzerwirkung benötigt wird.

Fig. 5 zeigt weiterhin den Demodulator für die Amplitudenmodulation im einzelnen und außerdem einen charakteristischen Niederfrequenzverstärker als Beispiele zweckmäßiger Anordnungen für die Blöcke 35 und 37 der Fig. 1. Vor der Begrenzung wird die Signalspannung vom Ausgang des Trennverstärkers 21 abgenommen und über die Leitung 29 der Primärseite 107 eines Kopplungstransformators zugeführt, die durch den Kondensator 108 auf die Zwischenfrequenz abgestimmt ist, und die Signalspannung erscheint an der Sekundärseite 109 dieses Transformators, die durch den Kondensator 110 abgestimmt ist. Die Signalspannung über der mittelangezapften und mit dem Nullpotential verbundenen Sekundärwicklung 109 wird den Gleichrichtern 111 bzw. 112 und 113 bzw. 114 zugeführt. Diese Gleichrichter arbeiten auf Belastungswiderstände 116 und 117, die hintereinandergeschaltet und von denen der Widerstand 117 durch den Kondensator 118 nach Nullpotential hin überbrückt ist. Die Reihenschaltung der Widerstände 116 und 117 zusammen mit dem Ableitkondensator

118 siebt die Zwischenfrequenzkomponente aus, und es verbleibt ein Niederfrequenzsignal, das die Umhüllende der Amplitudenmodulation des vom Trennverstärker 21 gelieferten Signals darstellt.

Dieses Niederfrequenzsignal, das ein Abbild der durch die Amplitudenmodulation gebildeten Kornponente ist, wird dem Gitter 123 einer Niederfrequenzverstärkerröhre 121 über den Kapplungskondensator

119 zugeführt, welches durch einen Gitterableitwiderstand 120 mit dem Nullpotential verbunden ist. Die Anode 124 ist mit einer zweckmäßigen Anodengleichspannungsquelle verbunden, während die Katode 122, die in üblicher, nicht gezeichneter Weise geheizt wird, über den Widerstand 125 nach Nullpotential geschaltet ist, so daß durch diesen Widerstand eine Gittervorspannung erzeugt wird und der Widerstand außerdem gleichzeitig als Kopplungswiderstand für eine Katodenkopplung dienen kann. Die amplitudenmodulierten Signale, die von der Röhre 121 verstärkt worden sind, werden über die Leitung 43 den folgenden Schaltungsanordnungen zugeführt. Wie in Fig. 1 gezeigt, können diese weiteren Schaltungsanordnungen der Niederfrequenzeingang eines üblichen, mit hohem Eingangspegel arbeitenden Hochfrequenzsenders sein. Eine Phasenschieberanordnung kann zwischen den Niederfrequenzverstärker und den Hochfrequenzsender eingeschaltet werden, wie ausführlicher im Zusammenhang mit Fig. 9 weiter unten beschrieben wird.

Fig. 6 zeigt Einzelheiten von Filtern und Einzelheiten eines Trennverstärkers, wie sie in der vorliegenden Erfindung Verwendung finden können. Die vom Regel verstärker 12 kommenden Signale werden auf das Seitenbandfilter 16 für das obere Seitenband durch entsprechende Kopplungsglieder, wie z. B. einen Zwischenfrequenztransformator 158/159, übertragen. Das Seitenbandfilter 16 für das obere Seitenband kann 568

irgendein zweckmäßiges Filter sein, welches dazu geeignet ist, das obere Seitenband von dem empfangenen, zusammengesetzten Signal zu trennen. Es kann z. B. ein Filter üblicher Anordnung sein, das im wesentlichen die Charakteristik hat, die durch die Kurve 178 der Fig. 7 dargestellt ist. Die Ausgangsspannung des Filters 16, die im wesentlichen nur aus dem von der Niederfrequenzquelle A herrührenden oberen Seitenband besteht, und eine Hochfrequenz von 455 kHz werden dem Trennverstärker 21 über entsprechende Kopplungsglieder, wie z. B. einen Zwischenfrequenztransformator 160/161, zugeführt. In ähnlicher Weise wird das untere Seitenband, das aus den Signalen, die vom Regelverstärker 14 für das untere Seitenband kommen, dem Seitenbandfilter 18 für das untere Seitenband über einen zweckmäßigen Zwischenfrequenztransformator 167/168 zugeführt, und das so ausgesiebte untere Seitenband wird dem Trennverstärker 21 über den Zwischenfrequenztransformator 169/170 zugeführt, der so geschaltet ist, daß das untere Seitenband von 18 mit dem oberen Seitenband von 16 kombiniert wird. Das untere Seitenbandfilter 18 kann irgendeine zweckentsprechende Charakteristik haben, wie z. B. die bei 177 in Fig. 7 dargestellte.

Der Trennverstärker 21 kann ein zweckentsprechender Zwischenfrequenzverstärker sein und z. B. eine Pentode 162 aufweisen. Die Katode 164 dieser Röhre wird durch (nicht gezeichnete) zweckentsprechende Mittel geheizt und ist durch den Katodenwiderstand 165 zur Gittervorspannungserzeugung, der durch den Kondensator 166 überbrückt ist, mit dem Nullpotential verbunden. Das Steuergitter 163 erhält das obere Seitenband vom Filter 16, das untere Seitenband vom Filter 18 über die Leitungen 173 bzw. 174 und den Träger vom Regelverstärker 41 über den Kopplungskondensator 171, und diese drei Komponenten werden am Verbindungspunkt 175 vor dem Gitter zusammengeführt. Der Trennverstärker 21 erhält auf diese Weise ein zusammengesetztes Signal, das aus einem oberen Seitenband, welches die Modulation der Niederfrequenzquelle 1 darstellt (Fig. 1), aus einem unteren Seitenband, das die Modulation der Niederfrequenzquelle 2 dargestellt, und aus einem Zwischenfrequenzträger (455 kHz) besteht. Diese Signale können, grafisch gesehen, als die Summe der drei Trennschärfecharakteristiken, die in Fig. 7 mit 178, 177 und 176 bezeichnet sind, aufgefaßt werden.

Fig. 8 zeigt eine vereinfachte Form der vorliegenden Erfindung, die in manchen Fällen vorteilhaft sein kann. Neben der Tatsache, daß gewisse automatische Regeleinrichtungen weggelassen wurden, arbeitet sie im wesentlichen in der gleichen Art wie die vorzugsweise verwendete Form der Erfindung, die im einzelnen oben beschrieben wurde. Die Niederfrequenzsignale von der Niederfrequenzquelle A184 und die Niederfrequenzsignale von der Niederfrequenzquelle B185 und die Trägerfrequenzsignale von der Trägerfrequenzquelle C186 werden in einem Doppelsymmetriemodulator 191 kombiniert. Dieser Doppelsymmetriemodulator 191 kann ähnlich aufgebaut und mit zwei symmetrischen Modulatoren 3 und 4 ausgerüstet sein, die dem in Fig. 1 dargestellten entsprechen. Die Ausgangsenergie des einen der Symmetriemodulatoren, die mit 191 bezeichnet ist, wird über die Verbindung 193 dem oberen Seitenbandfilter 195 zugeführt, das das obere Seitenband, welches die Signale von der Niederfrequenzquelle A enthält, aussiebt. Der Ausgang des anderen Symmetriemodulators, der in 191 enthalten ist, wird über die Leitung 194 dem unteren Seitenbandfilter 196 zugeführt, das das untere

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Claims (5)

Seitenband, welches die Signale von der Niederfrequenzquelle B enthält, aussiebt. Das ausgesiebte, obere Seitenband wird über die Verbindungen 197/198 dem Begrenzerverstärker 202 zugeführt, und das untere Seitenband wird über die Verbindungen 199/198 zugeführt. Ferner wird eine Trägerfrequenz mit vorbestimmtem Pegel, dessen Größe an einem Dämpfungsglied 192 eingestellt werden kann, über die Verbindungen 190, 200, 199 und 198 zugesetzt. Das resultierende, zusammengesetzte Signal, das aus dem oberen Seitenband, dem unteren Seitenband und dem Träger besteht, wird außerdem dem Demodulator 203 für die Amplitudenmodulation über die Verbindung 201 zugeführt. Der Demodulator 203 für die Amplitudenmodulation demoduliert das zusammengesetzte Signal und erzeugt ein Niederfrequenzsignal, welches die Anteile der Amplitudenmodulation des zusammengesetzten Signals enthält. Dieses Niederfrequenzsignal wird über die Verbindung 205 einem Niederfrequenzverstärker 206 zugeführt, in dem es verstärkt und dann dem Modulationsleistungsverstärker208 über die Verbindung 207 zugeführt wird. Das zusammengesetzte Signal, das den Begrenzerverstärker 202 durchläuft, dort verstärkt und begrenzt wird, um die Amplitudenmodulation zu beseitigen, wird als reines, phasenmoduliertes Hochfrequenzsignal dem Modulationsleistungsverstärker 208 über die Verbindung 204 zugeführt; letzteres stellt die Hochfrequenzerregung für die Modulatorstufe dar. Das reine, phasenmodulierte Signal wird durch das Niederfrequenzsignal amplitudenmoduliert, und das resultierende Signal wird durch entsprechende Mittel weitergeleitet, z. B. durch eine Antenne 209 ausgestrahlt. Fig. 9 zeigt ein Zweikanal-Einseitenbandübertragungssystem, das dem der Fig. 8 weitgehend entspricht und in dem entsprechend numerierte Blocks auch entsprechende Funktionen erfüllen. Die Einrichtung, die in der Fig. 9 gezeigt ist, besitzt zusätzliche, der Phaseneinstellung dienende Mittel, von denen eines bei 211 angedeutet ist und im Amplitudenmodulationskreis liegt, während ein anderes, bei 210 angedeutetes, in den Hochfrequenzkanal eingeschaltet ist. Diese Phasenstellglieder können irgendeine zweckentsprechende Ausführung von Phasenschiebern sein, die dazu dienen, die Phasenverzögerung zwischen der Amplitudenmodulation und der Hochfrequenz auszugleichen, so daß bei der Wiederzusammensetzung des komplexen Signals im Modulator 208 die Phasenlage gleich ist. Eines der Phasenstellglieder kann weggelassen werden, und es genügt, nur dasjenige zu verwenden, das in dem Stromkreis liegt, welcher die kleinere Phasenverzögerung besitzt. Ein für den vorliegenden Zweck brauchbares Phasenschieberglied ist eine elektrische Verzögerungsleitung, während eine andere Ausführungsform in einer akustischen Verzögerungseinrichtung bestehen kann, die für die Amplitudenmodulation anwendbar ist. Die beste Verzögerungseinrichtung für den vorbestimmten Zweck hängt von der Betriebsfrequenz und dem benötigten Verzögerungsfaktor ab. Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung enthält keine spezifischen Phasenstellglieder, da die beschriebene Anlage so ausgelegt werden kann, daß sie sowohl in den Amplitudenmodulations- als auch in den Hochfrequenzkanälen, die der Verstärkung des phasenmodulierten Signals dienen, gleiche Phasenverzögerung besitzt. Es kann jedoch wünschenswert sein, in jedem dieser Stromkreise Phasenkorrekturen anzubringen. Auch der Leistungsverstärker für die Modulation kann eine Phasencharakteristik besitzen, die der Korrektur bedarf, die durch Phasenschieberglieder in den ent- sprechenden Stromkreisen bewirkt werden kann, wie in Fig. 9 angedeutet wurde. Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung stellen nur einige der möglichen Ausführungsformen der Erfindung dar und können sinngemäß und zweckentsprechend im Rahmen des Erfindungsgedankens abgewandelt werden. Patentansprüche:

1. Vormodulationsgerät zur Zweikanal-Einseitenbandmodulation eines mit Mitteln zur Amplitudenmodulation ausgestatteten Senders, insbesondere als Zusatzgerät zu einem Amplitudenmodulationssender, enthaltend zwei voneinander unabhängige Modulatoren, die dazu dienen, zwei Nachrichtenbänder mit niedrigem Pegel einem gemeinsamen, vorzugsweise zwischenfrequenten Träger aufzumodulieren, und zwar derart, daß das eine Nachrichtenband in dem einen und das andere Nachrichtenband in dem anderen der beiden entstehenden Seitenbänder enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (21, 202; 30, 35, 203) vorgesehen sind, die diese beiden Seitenbänder zuerst zu einer zusammengesetzten Schwingung vereinigen und danach den niederfrequenten amplitudenmodulierten Anteil einerseits und den hochfrequenten phasenmodulierten Anteil andererseits heraustrennen und die beiden Anteile getrennt verstärken und daß dem Amplitudenmodulationssender (42; 208) der hochfrequente phasenmodulierte Anteil als Trägerfrequenz und der niederfrequente amplitudenmodulierte Anteil als Modulationsfrequenz zugeführt werden.

2. Vormodulationsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Modulation der beiden Nachrichtenbänder auf die gemeinsame vorzugsweise zwischenfrequente Trägerfrequenz symmetrische Modulatoren (3, 4; 19) vorgesehen sind, in denen die Trägerwelle unterdrückt wird, und daß in der Einrichtung zur Kombination der beiden Nachrichtenbänder ein Teil der Energie der Trägerwelle wieder zugesetzt wird.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (12, 14, 23, 41) vorgesehen sind, durch die die mittlere Amplitude der zusammengesetzten Schwingung selbsttätig auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird, bevor sie in einen amplitudenmodulierten und einen phasenmodulierten Anteil getrennt wird.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (12, 14, 21, 32, 41) zur selbsttätigen Konstanthaltung der mittleren Amplitude der zusammengesetzten Schwingung verhältnismäßig langsam arbeitende selbsttätige Regelglieder (12, 14) enthalten, durch die vor der Trennung die Amplitude der ausgewählten Seitenbänder geregelt wird, während verhältnismäßig schnell arbeitende selbsttätige Regelglieder (41) dazu dienen, die mittlere Amplitude des Trägerfrequenzanteiles zu regeln.

5. Gerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (30,202) vorgesehen sind, durch die das verstärkte, phasenmodulierte Signal einem Begrenzungsvorgang unterzogen wird, um amplitudenmodulierte Anteile daraus zu entfernen.