DE1114550B - Schaltungsanordnung zur Amplitudenmodulation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Amplitudenmodulation für einen Sender und insbesondere eine Schaltungsanordnung zur Amplituden-Phasen-Quadratur-Modulation.

Es ist bekannt, daß man das ausgestrahlte Spektrum auf die Hälfte der bei symmetrischer Amplitudenmodulation benötigten Breite dadurch verringern kann, daß man den Träger sowohl in der Amplitude als auch in der Phase moduliert. Es ist dazu eine Phasenverschiebung von 90° zwischen den Seitenbändern erforderlich, was entweder dadurch erreicht werden kann, daß der Träger zuerst eine Phasenmodulationsstufe durchläuft und dann im Leistungsverstärker in der Amplitude moduliert wird, wobei das Modulationssignal dem Phasenmodulator über einen Phasenschieber von 90° zugeführt wird. Als Alternative kann man auch mit einem Gegentaktmodulator arbeiten. Die Trägerfrequenz wird mit Hilfe eines Phasenschiebers um 90° gedreht und phasenmoduliert. Der Steuergenerator speist den Gegentaktmodulator, der direkt von der Modulationsschwingung beaufschlagt wird. Die Zusammensetzung der beiden Spektren erfolgt in einem gemeinsamen Schwingkreis, auf den in Richtung der Antenne der Leistungsverstärker folgt.

Durch die Erfindung soll eine Schaltungsanordnung zur Amplituden-Phasen-Quadratur-Modulation angegeben werden, die sich durch besondere Einfachheit und Betriebssicherheit auszeichnet. Eine Schaltungsanordnung zur Amplitudenmodulation für einen Sender mit einer Phasenspalterschaltung zur Erzeugung zweier gegeneinander in der Phase um 90° verschobener Signale aus einem Modulationssignal, ferner mit einem Phasenmodulator zur Modulation einer Trägerschwingung mit dem einen Signal und mit einem Amplitudenmodulator zur Modulation des Ausgangssignals des Phasenmodulators mit dem anderen der phasenverschobenen Signale ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltungsanordnung mit logarithmischer Übertragungsfunktion, die zwischen die Quelle des Modulationssignals und die dem Phasenmodulator vorgeschaltete 90°-Phasenschieberschaltung geschaltet ist, und durch eine zwischen die Quelle des Modulationssignals und den Amplitudenmodulator geschaltete Verzögerangsschaltung.

Durch eine Amplituden- und Phasenmodulation kann ein Signal erzeugt werden, dessen augenblickliche Amplitude entsprechend der zu übertragenen Information schwankt und dessen Frequenzkomponenten auf nur einer Seite der Trägerfrequenz liegen, wenn bestimmte Beziehungen zwischen der Ampli-Schaltungsanordnung
zur Amplitudenmodulation

Anmelder:

Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. April 1958 (Nr. 731 304/58)

Kerns Harrington Powers, Trenton, N. J. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

tude bzw. Hüllkurve und der Phase eingehalten werden. Die Hüllkurve muß jedoch gewisse Erfordernisse erfüllen. Die erste Bedingung besteht darin, daß die Hüllkurve nicht negativ werden darf, da eine Hüllkurve definitionsgemäß eine nicht negative Funktion ist. Eine zweite Bedingung, zusätzlich zum nicht Negativwerden, besteht darin, daß die Hüllkurve so beschaffen ist, daß ihr Logarithmus zu einer Klasse von Funktionen gehört, für die ein harmonisch konjugiertes oder Phasenquadratursignal (um 90° in der Phase verschobenes Signal) existiert. Es genügt hier zu bemerken, daß man diese Bedingungen bei jedem reellen, d. h. praktisch verwirklichbaren Signal so gut erfüllen kann, wie es wünschenswert erscheint.

Kurz gesagt, wird der Zweck der Erfindung bei einer ersten Ausführungsform dadurch erreicht, daß das die zu übertragende Nachricht (Ton, Bild usw.) darstellende Signal in ein nicht negatives Signal oder eine Hüllkurve verwandelt wird. Das Hüllkurvensignal wird dann zur Erzeugung des Logarithmus der Hüllkurve durch eine nicht lineare Schaltung mit der Übertragungsfunktion y = log χ geleitet. Das logarithmierte Hüllkurvensignal wird dann einem breitbandigen 90°-Phasenschiebernetzwerk zugeführt, das ein gegenüber einem veuzögerten logarithmierten Hüllkurvensignal um 90° in der Phase verschobenes Ausgangssignal liefert. Das Ausgangssignal des Phasen-

109 707/190

3 4

Schiebernetzwerkes wird in einem Phasenmodulator vorliegende Erfindung kann ohne Schwierigkeiten für

einem Träger einer gegebenen Frequenz auf moduliert. Ton- oder Bildübertragungen oder andere bekannte

Gleichzeitig mit den oben beschriebenen Vorgän- Nachrichtenübertragungsanlagen Verwendung finden,

gen wird das Hüllkurvensignal um eine Zeitdauer Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen

verzögert, die der durch das Phasenschiebernetzwerk 5 näher beschrieben werden; dabei bedeutet

eingeführten Verzögerung entspricht. Das verzögerte Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Senders, der gemäß

Hüllkurvensignal wird dann zur Amplitudenmodu- einer ersten Ausführungsform der Erfindung aufge-

lation des Trägers verwendet, der schon durch das baut ist,

Ausgangssignal des Phasenschiebernetzwerkes in der Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Phase moduliert worden war. Die Energie des resul- io Erzeugung eines nicht negativen Signals oder Hülltierenden Signals befindet sich auf nur einer Seite des kurve aus einem tonfrequenten Eingangsignal, die Trägers. Durch Inversion des Ausgangssignals des sich für die Ausführungsform nach Fig. 1 eignet,
Phasenschiebernetzwerkes kann man das obere oder Fig. 3 a und 3 b Diagramme zur Erläuterung der das untere Seitenband erhalten. Die erforderliche Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2,
Bandbreite ist jedoch wie bei der üblichen Ampli- 15 Fig. 4 ein Schaltbild einer nichtlinearen, logarithtudenmodulation das Doppelte der Modulations- mischen Schaltung, wie sie bei der Anordnung nach frequenz. Die Signale können dann durch ein ge- Fig. 1 Verwendung finden kann,
eignetes Filter auf eine Bandbreite verringert werden, Fig. 5 eine Schaltbild einer nichtlinearen Exponendie der höchsten Modulationsfrequenz entspricht. Bei tialschaltung, wie sie sich für die Anordnungen nach einer Eintonmodulation hat das Filter keinen Einfluß 20 Fig. 1 und 7 eignet,

bei Modulationsfrequenzen, die kleiner sind als die Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Senders gemäß

Hälfte der obersten Modulationsfrequenz, und be- einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

wirkt keine Veränderung oder Verzerrung der Hüll- Fig. 7 ein Blockschaltbild einer gegenüber Fig. 6

kurve. etwas abgewandelten Ausführungsform derErfindung,

Bei einer zweiten Ausführungsform ist zur Erzeu- 25 Fig. 8 ein Schaltbild eines breitbandigen 90°-Phagung des endgültigen Ausgangssignals kein Filter er- senspalternetzwerkes gemäß der Erfindung,
forderlich, hier wird an Stelle der Amplitude selbst Fig. 9 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsdas Quadrat der Hüllkurve übertragen. Die Band- form eines breitbandigen Phasenspalternetzwerkes gebreite des sich ergebenden modulierten Signals ist maß der Erfindung und

genau gleich derBandbreite derModulationsfrequenz, 30 Fig. 10 eine Kurvenschar zur Erläuterung der Wirvorausgesetzt, daß die Anlage mit einer Kanalaus- kungsweise der Schaltung nach Fig. 8.
nutzung arbeitet, die der üblicher Einseitenband- Eine gemischte, hybride amplituden- und phasenanlagen entspricht. Eine verzerrungsfreie Demudu- modulierte Schwingung kann in folgender Form gelation im Empfänger kann durch einen quadratisch schrieben werden:

arbeitenden Amplitudenmodulator erfolgen; hier ent- 35 ω _r ., ^y_{1 m}

fällt also die Notwendigkeit einer genauen Frequenz- ^{a w LCt)}° ^ ^{φ WJ- w}

steuerung im Empfänger, die bei Einseitenbandüber- t bedeutet die Zeit. Dieser Ausdruck entspricht

tragung und Synchrondemodulation üblicherweise er- einer gleichzeitigen Amplitudenmodulation (AM)

forderlich ist. durch a(f) und Phosenmodulation (PM) des Träger-

Ein Merkmal dieser Anordnung besteht in einem 40 signals cos ω_ο(ί) durch φ(t). Wenn eine solcheSchwin-

breitbandigen 90°-Phasenspalternetzwerk, das sich gung richtig erzeugt und übertragen wird, kann die

für die hier beschriebene Senderanordnung eignet und Nachricht sowohl durch die momentane Phase φ (ί)

ganz allgemein von Nutzen sein kann, wo bei der oder ihre Ableitung, die momentane Frequenz φ' (t),

Übertragung einer Nachricht eine exakte Erhaltung als auch durch die momentane Amplitude α (ί) über-

der Form des Eingangssignals von Wichtigkeit ist. 45 tragen werden. Im Fall der Phase φ (ί) und der Fre-

Das Phasenspalternetzwerk hat die Form einer Ver- quenz ψ (f) kann die Nachricht auf der Empf änger-

zögerungsleitung, wobei das Eingangssignal in zwei seite mittels einer Begrenzer-Diskriminatoranordnung

Komponenten aufgeteilt wird, deren Fourierkoeffi- wie bei üblichen FM- und PM-Empfängern wieder-

zienten gleiche Amplituden besitzen, im Frequenz- gewonnen werden oder im Fall der Amplitude α (ί)

bereich des Eingangssignals jedoch phasenmäßig um 50 durch einen Amplitudendemodulator. Die vorliegende

90° gegeneinander verschoben sind. Es wird also ein Anordnung bezieht sich auf die zweite der genannten

Netzwerk angegeben, das sich für viele Anwendungs- Möglichkeiten, bei der die Nachricht durch die

bereiche eignet, wo es erforderlich oder wünschens- momentane Amplitude α (t) übertragen wird,

wert ist, einen Phasenunterschied von 90° zu er- Wenn eine hybride amplituden- und phasenmoduzeugen, ohne daß Verzerrungen auftreten und ohne 55 lierte Schwingung der beschriebenen Art nur auf

daß man mit Modulationsverfahren arbeiten muß. einer Seite des Trägers Seitenbandkomponenten

Es wird ein Sender angegeben, bei welchem die haben soll, müssen zwischen der Hüllkurve bzw. Am-Nachricht durch die Hüllkurve einer hybriden ampli- plitude a(f) und der Phase φ (f) bestimmte Beziehuntuden- und phasenmoduliertenSchwingung übertragen gen eingehalten werden. Für eine gegebene Ampliwird. Das Signal kann mittels eines gewöhnlichen 60 tude ist die erforderliche Phase jedoch nicht ein-AM-Empfängers in bekannter Weise empfangen wer- deutig, bei einem Signal mit Einseiteribandspektrum den, dabei kann bei einer Ausführungsform der Er- gibt es vielmehr eine unendliche Anzahl von Phasenfindung ein gewönhliches AM-System lediglich durch möglichkeiten. Jedoch nur eine der möglichen Phasen, Änderungen auf der Senderseite in ein vergleichbares die sogenannte »Minimumphase«, liefert die geringst-Einseitenbandsystem umgewandelt werden, während 65 mögliche Bandbreite auf einer Seite des Trägers. Es bei einer anderen Ausführungsform außer der Ände- ist mathematisch beweisbar, daß der Zusammenhang rung auf der Senderseite noch eine geringfügige An- zwischen der Hüllkurven- und der Minimumphasenderung auf der Empfängerseite erforderlich ist. Die funktion eindeutig ist und insbesondere daß die Mi-

nimumphasenfunktion in Phasenquadratur zum Logarithmus der Hüllkurve bzw. Amplitude stehen muß.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Senders zur Erzeugung einer gemischt amplituden- und phasenmodulierten Schwingung, deren Frequenzkomponenten auf nur einer Seite des Trägers liegen und deren momentane Amplitude α(ί) ist. Beim Erzeugen eines Signals, dessen Hüllkurve die Nachricht übertragen soll, muß man sowohl die Bedingungen bezüglich der praktischen Realisierbarkeit der Hüllkurve als auch bezüglich der Mehrdeutigkeit der Phasenfunktion beachten. Da die Hüllkurve defmitionsgemäß eine nicht negative Funktion ist, müssen Maßnahmen ergriffen werden, eine der Nachricht entsprechende, nicht negative Funktion zu erzeugen, bevor irgendwelche Maßnahmen zur Ableitung der Phasenfunktion ergriffen werden. Mit 11 ist eine Modulationssignalquelle bezeichnet, die ein Ton-, Bild- oder anderweitiges Signal liefert. Ein einfaches Verfahren, das von der Quelle 11 gelieferte Signal in ein nicht negatives Signal zu verwandeln, besteht darin, zu dem Signal mittels einer Batterie 12 oder einer anderen, entsprechenden Spannungsquelle eine positive Spannung zu addieren, deren Größe M gleich der größten negativen Amplitudenspitze ist. Es soll angenommen werden, daß das Nachrichten- oder Modulationssignal m(t) nach unten durch — M begrenzt ist. Für jeden Zeitpunkt, ist dann m(t) + M> 0 erfüllt. Durch Addition der konstanten Spannung M wird ein nicht negatives Signal α (f) erzeugt, welches die Hüllkurve des endgültig zu erzeugenden Signals darstellt.

Das Hüllkurvensignal α (O wird einem ersten Kanal zugeführt, der eine nichtlineare Schaltung 13 mit der Übertragungsfunktion y = log χ enthält, wobei y das Ausgangssignal des Eingangssignal χ bedeutet, so daß der Logarithmus der Hüllkurve α (t), d. h. das Signal loga(i)> entsteht. Ein Beispiel einer als nichtlineare Einrichtung 13 geeigneten üblichen Schaltung ist in Fig. 4 dargestellt. Diese zeigt eine mit Widerständen 15,16,17 und 18 zusammengeschaltete Triode 14, die immer leitet und dabei Strom durch den Widerstand 15 zieht. Wird der Eingangsklemme 19 der Röhre 14 das nicht negative Hüllkurvensignal α (ί) zugeführt, so leitet die Röhre noch stärker. Der Gitterstrom steigt, wodurch der Spannungsabfall am Widerstand 15 wächst. Als Ergebnis steigt die Spannung am Gitter der Röhre 14 um einen kleineren Betrag, als das Eingangssignal α (f) gestiegen war. Im Gitterstrombereich ist der Anodenstrom eine logarithmische Funktion des Gitterstromes. Da der Gitterstrom eine direkte Funktion der Hüllkurve α (ί) ist, ist der Anodenstrom eine direkte Funktion des Logarithmus der Hüllkurve α (ί), und das Signal loga(i) erscheint an der Ausgangsklemme 20.

Das loga(i)-Signal wird dem Eingang eines breitbandigen 90°-Phasenschiebernetzwerkes 21 zugeführt. Dieses Netzwerk 21 kann von der in Fig. 8 und 9 dargestellten Art sein und liefert ein Ausgangssignal φ(ί), das gegenüber einer verzögerten Fassung des Signals α (t) um 90° in der Phase verschoben ist. Das heißt, daß das Netzwerk 21 das harmonisch Konjugierte des Signals log α (t) liefert, nämlich die Minimumphasenfunktion φ (t). Das Signal φ (t) wird dann einem üblichen Phasenmodulator 22 zur Modulation eines von einem Trägergenerator 23 gelieferten Trägers zugeführt.

Gleichzeitig mit den oben beschriebenen Vorgängen wird das Hüllkurvensignal α (ί) einer Verzögerungsschaltung 24 zugeführt. Die Verzögerungsschaltung 24 kann beispielsweise eine homogene Verzögerungsleitung oder ein übliches LC-Verzögerungsnetzwerk sein und ist so ausgelegt, daß das Hüllkurvensignal a(t) um eine Zeitdauer verzögert wird, die gleich der durch das Phasenschiebernetzwerk 21 eingeführten Verzögerung ist. Das verzögerte Signal a (t') wird einem üblichen Amplitudenmodulator 25 zugeführt, der gleichzeitig mit dem durch das Signal φ (ί)

ίο phasenmodulierten Träger vom Phasenmodulator 22 gespeist wird. Der Amplitudenmodulator 25 kann als gleichstromgekoppelter Modulator betrieben werden, wenn die später noch zu beschreibende Schaltung nach Fig. 2 verwendet wird, oder als wechselstromgekoppelter Modulator, wenn die Batterie 12 in Fig. 1 vorhanden ist. Als Alternative kann auch eine gleichzeitige Gitter-Anoden-Modulation Verwendung finden, wie sie bei trägergesteuerten AM-Sendern üblich ist. Durch den Amplitudenmodulator 25 wird ein Signal erzeugt, dessen Energiespektrum nur auf der einen Seite des Trägers liegt. Das obere oder untere Seitenband kann durch einen Schalter 26 am Ausgang des Phasenschiebernetzwerkes 21 eingestellt werden. Der Schalter 26 steht für irgendeine Phasenumkehrschaltung, so daß in der unteren oder + 90°-Stellung des Schalters 26 das Signal φ (ί) dem Signal loga(i') um 90° voreilt. In der oberen oder — 90°-Stellung eilt das Signal φ(ί) dagegen dem Signal loga(i') um 90° nach. In der unteren Stellung des Schalters 26 ist die Energie auf den Bereich unterhalb des Trägers begrenzt, während in der oberen Stellung des Schalters 26 das Energiespektrum oberhalb des Trägers liegt. Die Bandbreite des Ausgangssignals g(t) des Amplitudenmodulators 25 beträgt das Doppelte der Modulationsfrequenz wie bei normaler Amplitudenmodulation. Das Ausgangssignal g(t) wird durch ein übliches Filter 27 geeigneter Bauart geleitet, das das Frequenzband auf einen Wert entsprechend der maximalen Modulationsfrequenz begrenzt und die Hüllkurve im Durchlaßbereich nicht verzerrt. Für Frequenzen oberhalb der Hälfte der Modulationsfrequenz verursacht das Filter 27 harmonische Verzerrungen in der Hüllkurve. Diese Verzerrungen liegen jedoch außerhalb des interessierenden Bandes und können, falls sie stören, im Empfänger an einem Punkt nach der Demodulation entfernt werden.

Man erhält also auf diese Weise eine mit Amplitudenmodulation arbeitende Einseitenbandübertragung, bei welcher die zu übertragende Nachricht durch die Hüllkurve einer gemischt amplituden- und phasenmodulierten Schwingung übertragen wird. Dieses Signal kann durch einen gewöhnlichen AM-Empfänger, der mit Amplitudendemodulation arbeitet, empfangen werden. Die vorliegende Anordnung besitzt also sowohl den Vorzug einer geringen Bandbreite als auch den Vorzug der Verträglichkeit mit vorhandenen AM-Anlagen, wobei nur senderseitig eine Änderung erforderlich ist.

In Fig. 1 wurde ein Verfahren zur Erzeugung eines nicht negativen Signals beschrieben. Fig. 2 zeigt ein vom Leistungsstandpunkt aus für den Fall einer Tonübertragung wirtschaftlicheres Verfahren. Das in Fig. 3 a dargestellte Tonsignal m (i) wird von einer geeigneten Quelle der Eingangsklemme 28 zugeführt.

Das Signal m(t) wird in einem Halbweggleichrichter 29 gleichgerichtet und einem Filter 30 zur Wiedergewinnung der ins Negative gerichteten, sich langsam ändernden Hüllkurve des Tonsignals zugeführt, die

7 8

negative Hüllkurve ist in Fig. 3 a durch die gestrichelte Gleichzeitig mit den obigen Vorgängen wird das Linie angedeutet. Diese Hüllkurve wird durch eine Signal a² (t) einer Quadratwurzelschaltung 45 zuge-Phasenumkehrstufe 31 invertiert und einer Addier- führt. Die Quadratwurzelschaltung 45 kann irgendeine stufe 32 zugeführt. Das Signal m(t) wird außerdem bekannte Schaltung sein, die am Ausgang ein Signal einer Verzögerungsschaltung 33 zugeführt, wo es um 5 liefert, das die Quadratwurzel des Eingangssignals eine Zeitdauer verzögert wird, die gleich der durch darstellt. Ein Beispiel einer solchen Schaltung ist in den Gleichrichter 29, das Filter 30 und die Phasen- Fig. 6 dargestellt, sie besteht aus einem Widerstand umkehrstufe 31 bewirkten Verzögerung ist. Das ver- 46 und einer Diode 47, durch die Strom in Richtung zögerte Signal m (t) wird ebenfalls der Addierstufe 32 des Pfeiles fließt. Die Diode 47, die im quadratischen zugeführt. Hierdurch wird erreicht, daß ein nicht io Bereich arbeitet, leitet immer, der Strom durch die negatives Amplitudensignal α (f), wie es in Fig. 3 b Diode 47 ist proportional dem Quadrat der Spannung dargestellt ist, am Ausgang der Addierstufe 32 auf- an der Diode 47. Der Widerstand 46 wird so gewählt, tritt, das von der Ausgangsklemme 33 dem Eingang daß er groß im Vergleich zum Durchlaßwiderstand der Verzögerungsschaltung 24 und der nichtlinearen der Diode 47 ist, so daß der durch die Diode Schaltung 13 in Fig. 1 zugeführt werden kann. Ein 15 fließende Strom direkt proportional zum Eingangs-Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß in Ab- signal a² (i) ist. Der Ausgang der Quadratwurzelschalwesenheit eines Eingangssignals m(t) auch a(t) Null tung ist die Spannung an der Diode 47, die gleich ist, so daß keine Leistung ausgestrahlt wird, wodurch der Quadratwurzel des Stromes durch die Diode 47 die Wirtschaftlichkeit bezüglich des Leistungsver- ist. Der Ausgang ist das gewünschte Hüllkurvenbrauches verbessert wird. 20 signal α (ί)·

Bei der Ausführungsforni nach Fig. 1 wurde er- Das Signal α (ί) wird durch eine Verzögerungsleiwähnt, daß die Bandbreite des modulierten Signals tung 48 geleitet, die wie die Verzögerungsleitung 24 im allgemeinen das Doppelte der Bandbreite des Hüll- in Fig. 1 geschaltet sein kann, und wird dadurch um kurvensignals ist. Die Hüllkurve erscheint im Spek- eine Zeitdauer verzögert, die gleich der Verzögerung trum in nächster Nachbarschaft auf einer Seite des 25 durch das Phasenschiebernetzwerk 42 ist. Das ver-Trägers, und zur Reduzierung des Signals g(t) auf zögerte Signal α (f) wird einem Amplitudenmodulator eine Bandbreite gleich der der Hüllkurve kann ein 49 zugeführt, dem außerdem vom Phasenmodulator Filter 27 verwendet werden. Eine solche Filterung 43 das Signal cos [cot + φ (ί)] zugeführt wird. Das verursacht jedoch gewisse Modulationsverzerrungen, Signal cos [ω t + φ (ί)] wird durch das Signal a (t') die die Ausführungsform nach Fig. 1 für manche 30 amplitudenmoduliert, wobei ein hybrides Signal α (ί) Zwecke ungeeignet machen. Fig. 6 zeigt eine andere _Cos [ω t+φ (ί)] erzeugt wird, das ein Einseitenband-Ausführungsform der Erfindung, bei der die Fre- signal darstellt, bei welchem die zu übertragende quenzbeschneidung durch ein Filter entfallen kann. Nachricht in dem Quadrat der Hüllkurve enthalten

Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Nach- ist. Die Bandbreite des an der Ausgangsklemme 51 rieht anstatt durch die Hüllkurve selbst durch das 35 liegenden Ausgangssignals ist genau gleich der Band-Quadrat der Amplitude übertragen wird. Hierbei wird breite des Eingangssignals, so daß kein Filtern oder die Bandbreite des modulierten Signals genau gleich anderweitiges Behändem des Signals erforderlich ist. der Bandbreite der Nachricht. Mit der Ausnahme des Durch Betätigung des Schalters 50, der einer geeig-Zusatzes einer Quadratwurzelschaltung entspricht neten Phasenumkehrstufe im Ausgang des Phasendiese Ausführungsform nach Fig. 6 im Betrieb der in 40 Schiebernetzwerkes 42 entspricht, kann das obere oder Fig. 1 dargestellten Schaltung. das untere Seitenband nach Wunsch ausgewählt wer-

Ein Eingangssignal m(t) wird durch irgendein ge- den. Ein Voreilen der Phase um 90° liefert das untere

eignetes Verfahren, beispielsweise durch eines der Seitenband, während ein Nacheilen der Phase um 90°

beiden oben beschriebenen Verfahren, in ein nicht das obere Seitenband ergibt.

negatives Signal verwandelt. Das nicht negative Signal 45 Zur Wiedergewinnung des Signals m(t) aus dem a²(t) wird einer Eingangsklemme 40 zugeführt. Das am Ausgangsanschluß 51 liegenden Signal kann ein nicht negative Signal wird als a² (i) bezeichnet, da es üblicher quadratischer Amplitudendemodulator zur das Quadrat des Signals darstellt, das die Hüllkurve Erzeugung von a²(t) im Empfänger verwendet werder gemischt modulierten Welle werden soll. Das den, was gleichbedeutend mit der Wiedergewinnung Signal or(t) wird einer nichtlinearen Schaltung 41 zu- 50 des ursprünglichen Signals m(t) ist. Für Tonübertrageführt, etwa der, die in Fig. 4 dargestellt ist, welche gungen kann die Anordnung zusammen mit üblichen ein Signal log α² (ί) liefert, das proportional dem Zweiseitenband-AM-Empfängern verwendet werden. Logarithmus des Einganges ist. In der Praxis kann Normalerweise arbeiten solche Empfänger mit lineader Eingang der nichtlinearen Schaltung 41 sowohl ren Amplitudendemodulatoren und nicht mit quadrant) als auch α² (i) sein, da log α² (i) einfach das Dop- 55 tischen. Bei einem üblichen AM-Empfanger wird pelte von loga(i) ist. Das Signal log α² (t) wird dann daher statt der Nachricht a²(t) die Nachricht a(t) durch ein breitbandiges 90°-Phasenschiebernetzwerk demoduliert. Die subjektive Wirkung ist dabei die 42 geleitet, das so aufgebaut sein kann, wie in Verbin- gleiche, wie wenn die Sprache durch eine Quadratdung mit Fig. 8 oder 9 beschrieben werden wird. Das wurzelschaltung geleitet wird, was einen vernach-Netzwerk42 liefert ein Signal φ (t), dessen Fourier- 60 lässigbar kleinen Verlust an Verständlichkeit mit sich komponenten gegenüber denen des Signals Ioga²(i) bringt. Bei Sprachübertragungsanlagen ist es ganz allum 90° in der Phase verschoben sind. Die Phase von gemein üblich, die n-te Wurzel eines Sprachsignals zu φ (ί) steht also auf der von log a² it) senkrecht. Das übertragen, um durch eine Dynamikkompression den Signal <p(t) (Minimumphasenfunktion) wird zur mittleren Leistungspegel für die Übertragung der Phasenmodulation des Trägers cos ω₀ if), der durch 65 Nachricht zu erhöhen. Eine Quadratwurzelschaltung einen Trägergenerator 44 geliefert wird, in einem ist die erste Näherung einer solchen Anordnung, und Phasenmodulator 43 verwendet, der das Signal die Verzerrungen sind gering, verglichen mit den zu- cos[tut+rp(t)] liefert. lässigen Toleranzen.

Bei der Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 und 6 dargestellten Ausführungsformen wurde ein breitbandiges 90°-Phasenschiebernetzwerk erwähnt. Dabei kann ein 90°-Phasenschieber- und/oder Phasenspalternetzwerk Verwendung finden, das gemäß Fig. 8 aufgebaut ist. Im allgemeinen zeigen die bisher bekannten Phasenspalternetzwerke einen ebenen Amplitudengang und eine angenäherte Phasendifferenz im Frequenzbereich des Eingangssignals. Die Verwendung solcher Netzwerke bringt Phasenverzerrungsprobleme mit sich. Da das menschliche Ohr verhältnismäßig unempfindlich gegenüber Phasenverzerrungen ist, können solche Netzwerke bei Einseitenbandübertragungsanlagen für Sprache verwendet werden. Bei der übertragung von Bildinformation oder Nachrichten u. dgl. ist die Phasenverzerrung jedoch ein kritischer Faktor, der die Verwendbarkeit solcher Netzwerke für Einseitenbandübertragungsanlagen erheblich einschränkt.

Fig. 8 zeigt ein breitbandiges 90°-Phasenschieber- oder Phasenspalternetzwerk, das sich von den bekannten Schaltungen grundsätzlich dadurch unterscheidet, daß es einen konstanten oder genauen Phasengang und einen nur angenäherten Amplitudengang im Frequenzbereich des Eingangssignals zeigt. Das Netzwerk liefert eine Phasendifferenz von 90° ohne Phasenverzerrungen und ohne die Verwendung von Modulationsverfahren, was dieses Netzwerk von den bekannten Schaltungen unterscheidet. Es liefert ein Ausgangssignal, dessen Fourierkomponenten im ganzen Frequenzbereich des Eingangssignals gegenüber denen eines verzögerten Abbildes des Eingangssignals um 90° in der Phase verschoben sind. Das Netzwerk eignet sich besonders für Fernsehsignale oder andere Signale begrenzter Bandbreite, bei denen die exakte Erhaltung der Wellenform für die Übertragung der Nachricht von Bedeutung ist.

Wie in Fig. 8 dargestellt ist, wird für eine Näherung rz-ter Ordnung eine Verzögerungsleitung mit (2n —1) Anzapfungen vorgesehen. Die Verzögerungsleitung kann aus belasteten Elementen, LC-Gruppen oder in irgendeiner anderen bekannten Weise aufgebaut sein, an ihren beiden Enden ist sie durch Widerstände 55, 56 mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen. Die Abgriffe sind entsprechend Verzögerungen von yw Sekunden voneinander beanstandet, wobei W die in Hertz gemessene obere Grenze des dem Eingangsanschluß 57 zugeführten Nachrichtensignals ist. In der Mitte der Verzögerungsleitung ist ein zusätzlicher Abgriff vorgesehen, an dem ein verzögertes Abbild des Eingangssignals an der Klemme 76 abgenommen werden kann, vorausgesetzt, daß ein unterteilter Leitungsabschnitt 60, 61 in der Mitte der Verzögerungsleitung, wie dargestellt, vorgesehen ist. Wird ein Eingangssignal der Klemme 57 zugeführt, so stellen die an den Abgriffen zwischen den Leitungsabschnitten 58, 59 und 60 vor dem Mittelabgriff auftretenden Signale Zukunftsbilder des am Anschluß 76 auftretenden, verzögerten Eingangssignals dar. Die Signale an den Abgriffen zwischen den Abschnitten 61, 62 und 63 der Verzögerungsleitung, die zwischen dem Mittelabgriff und dem Ende der Leitung liegen, stellen hingegen Signale dar, die der Vergangenheit entprechen.

An die Abgriffe zwischen den Abschnitten 58, 59 und 60 der Verzögerungsleitung sind jeweils Abschwächer 64, 65, 66 und 67 angeschlossen, die die Form von Widerständen oder irgendeiner anderen, geeigneten Abschwächungsvorrichtung haben können. Wie dargestellt, werden die an den einem zukünftigen Signal entsprechenden Abgriffen auftretenden Signale jeweils um einen Faktor 2/(2k—l)π abgeschwächt; k ist dabei eine ganze Zahl, entsprechend der Lage des jeweiligen Abgriffes in bezug auf die Mittelanzapfung. An die Abgriffe zwischen den Abschnitten 61, 62 und 63 der Verzögerungsleitung, an denen Signale auftreten, die der Vergangenheit entsprechen, sind weitere Abschwächer 68, 69, 70 und 71 angeschlossen, die in Wert und Aufbau den entsprechenden Abschwächern der ersten Gruppe 64, 65, 66 und 67 entsprechen. Das heißt also, daß die der Vergangenheit entsprechenden Signale um dieselben Faktoren abgeschwächt werden wie die der Zukunft entsprechenden Signale. Eine gewisse Dämpfung kann in der Verzögerungsleitung selbst auftreten. Die Einstellung der Abschwächer 64 bis 71 kann gegenüber den im Hinblick auf die Signalamplitude am Anschluß 76 berechneten Werten geringfügig verändert werden, um die Leitungsdämpfung zu kompensieren.

Die Ausgänge der Abschwächer 64, 65, 66 und 67 der ersten Gruppe werden einer Addierstufe 72 zugeführt, die aus einem den Ausgangskreisen der Abschwächer 64, 65, 66 und 67 gemeinsamen Widerstand oder einem mit Vakuumröhren arbeitenden Addierkreis od. dgl. bestehen kann. Die Ausgänge der zweiten Abschwächergruppe 68, 69, 70 und 71 werden einer weiteren Addierstufe 73 zugeführt, wo sie addiert werden; das resultierende Signal wird einer Phasenumkehrstufe 74 zugeführt. Die Addierstufe 73 kann ebenfalls aus einem den Ausgangskreisen der Abschwächer 68, 69, 70 und 71 gemeinsamen Widerstand oder aus einer anderen bekannten Addierschaltung bestehen. Der Ausgang der Phasenumkehrstufe 74 wird der Addierstufe 72 zugeführt. In der Addierstufe 72 werden die Ausgänge der Abschwächer 64, 65, 66 und 67 der ersten Gruppe mit den abgeschwächten Ausgängen der Abschwächer 68, 69, 70 und 71 der zweiten Gruppe, die der Addierstufe 72 von der Phasenumkehrstufe 74 zugeführt werden, vereinigt. Die abgeschwächten Signale werden in der Addierstufe 72 zu einem um 90° in der Phase verschobenen Ausgangssignal vereinigt, das an der Klemme 75 auftritt. Der abgeschwächte Ausgang des Abschwächers 67 wird durch den invertierten abgeschwächten Ausgang des Abschwächers 68 ausgeglichen usw. Die Kombination der abgeschwächten abgegriffenen Signale in der Addierstufe 72 liefert eine Linearkombination der Werte an allen Abgriffen der Verzögerungsleitung, so daß am Anschluß 75 ein Signal entsteht, das gegenüber dem verzögerten Abbild des Eingangssignals, das am Mittelabgriff 76 auftritt, genau um 90° in der Phase verschoben ist.
Beim Aufbau des Phasenschiebernetzwerkes werden die Werte der Abschwächer 64, 71 so bestimmt, daß sich im Frequenzbereich des Eingangssignals die gewünschte Amplitudenkurve ergibt. Auf der Basis der Gleichung (2) wurden für die Abschwächer 64 bis 71 die in Fig. 8 eingetragenen Werte errechnet, die den flachsten Amplitudengang bei gleichzeitig größtmöglicher Bandbreite ergeben. Das würde bedeuten, daß die Ausgangsamplitude an der Klemme 75 des Netzwerkes gleich der Eingangsamplitude für alle Frequenzen innerhalb der Bandbreite des Eingangssignals wäre. Die Spannungsübertragungsfunktion von dem verzögerten Eingangssignal am Anschluß 76 zu dem um 90° phasenverschobenen Ausgangssignal am

109 707/190

Anschluß 75 kann in folgender Weise geschrieben werden:

»+1

Η{ω) =

sm (2/c — 1)

(2)

Der erste Faktor e'-^T'² entspricht der Phasenverschiebung um 90° für alle Frequenzen, der zweite Faktor entspricht dem Betrag der Übertragungsfunktion. Der Betrag, d. h. die Amplitudenwerte von H (ω), ist für verschiedene Werte von η in Fig. 10 aufgetragen, wobei die Abschwächer 64 bis 71 die in Fig. 8 angegebenen Werte besitzen. Die gestrichelte Linie zeigt das Überschwingen des Signals für verschiedene Werte von η um den Amplitudenwert 1; η entspricht dabei der Komplexheit des Netzwerkes und ist durch die Anzahl der Leitungsabschnitte bestimmt. Die strichpunktierte Linie zeigt den 90°-Phasenwechsel des ao Signals für alle Werte von η usw. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, konvergiert die Amplitude für große Werte von n, d. h. für eine längere Verzögerungsleitung, im Durchlaßbereich gegen 1. Die Phasenverschiebung von 90° bleibt im ganzen Frequenzband und bei Näherungen aller Ordnung erhalten. Die Werte der Abschwächer 64 bis 71 sind in dem beschriebenen Beispiel so gewählt, daß, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, an den Enden der Kurve auf einen ebenen Amplitudengang verzichtet wurde, um eine möglichst große Bandbreite zu erhalten. So sind z. B. die Abschwächer 67 und 68 so einjustiert, daß das Signal an ihren Ausgängen das 2/jHE ache der Amplitude des Signals am Anschluß 76 ist, während die Abschwächer 66, 69 so einjustiert sind, daß ihre Ausgänge das 2/3 π-f ache der Amplitude des Signals am Anschluß 76 sind usw. Die Abschwächer 64 bis 71 können in Bezug aufeinander auch so einjustiert werden, daß sich ein flacherer Amplitudengang bei gleichzeitig etwas geringerer Bandbreite ergibt, falls dieses wünschenswert erscheint. Durch entsprechende Bemessung der Abschwächer 64 bis 71 kann ein gewünschter Amplitudengang im Bandbereich des ankommenden Signals erreicht werden.

Da die Abschwächung der Signale an den der Vergangenheit entsprechenden Abgriffen der Verzögerungslinie gleich den entsprechenden Abschwächungsf aktoren der Signale an dem der Zukunft entsprechenden Abgriffen der Leitung ist, kann das Phasenschiebernetzwerk in der in Fig. 9 dargestellten, etwas abgewandelten Form aufgebaut sein. Die angezapfte Verzögerungsleitung hat nur die Hälfte der ursprünglichen, in Fig. 8 gezeigten Länge und ist an ihrem einen Ende kurzgeschlossen. Da eine kurzgeschlossene Verzögerungsleitung eine nach hinten laufende Schwingung mit Polaritätsumkehr reflektiert, werden die der Vergangenheit entsprechenden Werte an den der Zukunft entsprechenden Abgriffen zwischen den Leitungsabschnitten 58, 59 und 60 linear abgezogen. Am Ausgangsanschluß 75 tritt weiterhin ein gegenüber einem dem Anschluß 57 zugeführten Eingangssignal um 90° in der Phase verschobenes Signal auf, wenn die Signale an den der Zukunft entsprechenden Abgriffen linear kombiniert werden. Ein verzögertes Abbild des Eingangssignals kann man dadurch erhalten, daß man das Eingangssignal über einen Stromkreis führt, der einen Widerstand 80, eine Verzögerungsleitung 81, einen Arbeitswiderstand 82 und eine Ausgangsklemme 83 enthält. Die Verzögerungsleitung 81 ist so bemessen, daß das Eingangssignal um eine Zeitdauer verzögert wird, die ausreicht, um die Verzögerung zu kompensieren, die zur Erzeugung des um 90° in der Phase verschobenen Signals an der Klemme 75 nötig ist. Durch diese Maßnahmen erhält man an der Klemme 75 ein Signal, das gegenüber dem Signal an der Klemme 83 um 90° in der Phase verschoben ist; das Signal an der Klemme 83 ist dabei ein genaues, verzögertes Abbild des der Eingangsklemme 57 zugeführten Eingangssignals.

Die in Fig. 8 und 9 dargestellten Phasenschiebernetzwerke können leicht den verschiedensten Anwendungsgebieten angepaßt werden. Sie können immer dann Verwendung finden, wenn ein gegebenes Eingangssignal in einem ganzen Frequenzband genau um 90° in der Phase verschoben werden soll. Das Netzwerk als solches kann bei der Erzeugung von einseitenband- oder restseitenbandmodulierten Trägern Anwendung finden. Es eignet sich besonders für BiId- und andere Signale begrenzter Bandbreite, bei welchen zur Übertragung der Nachricht eine verzerrungsfreie Erhaltung der ursprünglichen Wellenform erforderlich ist. Dies ist möglich, da das Netzwerk sowohl ein um 90° in der Phase verschobenes Ausgangssignal als auch eine verzögerte Form des Eingangssignals ohne Phasenverzerrungen liefert.

Bei Verwendung eines Phasenschiebernetzwerkes nach Fig. 8 und 9 in der in Fig. 1 dargestellten Schaltung wird das Ausgangssignal log aft) der nichtlinearen Schaltung 13 dem Eingangsanschluß 57 des Netzwerkes zugeführt. Das Ausgangssignal φ (t), das gegenüber einer verzögerten Form von log α (ί) um 90° in der Phase verschoben ist, wird vom Ausgangsanschluß 75 des Netzwerkes über eine geeignete Phasenumkehrstufe, die in Fig. 1 durch den Schalter 26 angedeutet ist, dem Phasenmodulator 22 zugeführt. Durch Umlegen des Schalters 26 kann entweder das obere (— 90°) oder das untere (+ 90°) Seitenband erzeugt werden. Bei manchen Anwendungsgebieten kann es wünschenswert sein, die phasenspaltenden Eigenschaften des Netzwerks nutzbar zu machen. In einem solchen Falle wird das nicht negative Signal α (t) durch die nichtlineare Schaltung 13 in das Signal log α (ί) verwandelt und direkt und ausschließlich der Eingangsklemme 57 des Phasenschiebernetzwerkes nach Fig. 8 oder 9 zugeführt. Das um 90° in der Phase verschobene Ausgangssignal wird vom Ausgangsanschluß 75 des Netzwerkes über den Schalter 26 dem Phasenmodulator 22 zugeführt.

Das verzögerte Abbild des Eingangssignals loga(i) wird von der Klemme 76 der in Fig. 8 dargestellten Anordnung oder von der Klemme 83 der Schaltung nach Fig. 9 dem Amplitudenmodulator 25 über eine verzögerungslose nichtlineare Einrichtung zugeführt, die eine exponentiell Übertragungscharakteristik der Form y — exp χ besitzt; dabei bedeutet y die Ausgangsspannung für die Eingangsspannung x. Da der Eingang der nichtlinearen Schaltung der Logarithmus der Funktion α (ί) ist und da die Einrichtung eine exponentielle Übertragungscharakteristik aufweist, ist der Ausgang der Einrichtung die Funktion selbst, d. h. das gewünschte HüUkurveneingangssignal a (O für den Amplitudenmodulator 25. Das Signal α (O ist infolge der exponentiellen Übertragungscharakteristik der Einrichtung ganz sicher nicht negativ. Da die Verzögerung zur Kompensation der Verzögerung bei der Erzeugung des phasenverschobenen Signals φ(ί)

innerhalb des Phasenschiebernetzwerkes erfolgt, kann die in Fig. 1 dargestellte Verzögerungsschaltung 24 entfallen.

Ein Beispiel einer nichtlinearen exponentiellen Schaltung, die bei den beschriebenen Anwendungsgebieten Verwendung finden kann, ist in Fig. 5 dargestellt. Das verzögerte Signal log α (O wird von dem Phasenspalternetzwerk einem Eingang eines Vereinigungs- (d. h. eines Subtraktions-) Netzwerkes 85 über dessen Eingangsklemme 86 zugeführt. Der Ausgang der Subtraktionsschaltung 85 wird dem Eingang eines hochverstärkenden Verstärkers 87 zugeführt, an dessen Ausgang das Hüllkurvensignal α (f) auftritt. Das Signal α (i) wird von der Ausgangsklemme 88 dem in Fig. 1 dargestellten Amplitudenmodulator 25 zügeführt. Um das Ausgangssignal des Verstärkers 87 gleich der Potenz des der Subtraktionsschaltung 85 zugeführten Eingangssignals zu machen, ist ein Rückkopplungskreis vom Ausgang des Verstärkers 87 zurück zu einem zweiten Eingang der Subtraktionsschaltung 85 vorgesehen. Der Rückkopplungszweig enthält eine Triode 89, die als logarithmischer Verstärker geschaltet ist. Der Rückkopplungzweig liefert also ein Ausgangssignal, das dem Logarithmus des Eingangssignal entspricht. Es kann gezeigt werden, daß der Ausgang des Verstärkers 87 eine sehr gute Näherung der Potenz des Einganges der Subtraktionsschaltung 85 ist, wenn in dem Rückkopplungszweig ein logarithmischer Verstärker 89, wie beschrieben, vorgesehen ist und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 87 viel größer als 1 ist.

Bei Verwendung des Netzwerks nach Fig. 8 oder 9 bei der in Fig. 6 dargestellten Schaltung wird das Ausgangssignal log a² (t) der nichtlinearen Schaltung 41 dem Eingangsanschluß 57 zugeführt. Das um 90° in der Phase verschobene Ausgangssignal wird vom Ausgangsanschluß 75 dem Phasenmodulator 43 über den Phasenumkehrschalter 50 zugeführt.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 6, bei der die phasenspaltenden Eigenschaften des Netzwerkes nutzbar gemacht werden. Das nicht negative Eingangssignal a²(t) wird über die nichtlineare Schaltung 95 entsprechend der nichtlinearen Schaltung 41 in Fig. 6 und beispielsweise der in Fig. 4 gezeichneten Art geleitet, so daß ein Ausgangssignal log α² (ί) entsteht. Das Signal log a² (i) wird dem Eingangsanschluß 57 des breitbandigen 90°-Phasenspalternetzwerkes 96 zugeführt, wie es beispielsweise in Fig. 8 oder 9 dargestellt ist. Das um 90° in der Phase verschobene Ausgangssignal φ (ί) wird von der Ausgangsklemme 75 des Netzwerkes dem Phasenmodulator 97 zugeführt. Selbstverständlich kann, obwohl nicht dargestellt, im Ausgang des Phasenspalters 96 eine Phasenumkehrstufe zur Wahl des oberen oder unteren Seitenbandes vorgesehen sein. Ein von einem Generator 98 gelieferter Träger wird im Phasenmodulator 97 durch das Signal φ (ί) in der Phase moduliert und dem Amplitudenmodulator 99 zugeführt.

Gleichzeitig wird das verzögerte Abbild log ar (O des Signals log a² (t) vom Ausgangsanschluß 76 des Netzwerkes nach Fig. 8 oder vom Ausgangsanschluß 83 des Netzwerkes nach Fig. 9 einem Abschwächer 100 zugeführt. Der Abschwächer 100 ist so bemessen, daß er das Eingangssignal log a² (O mit V2 multipliziert (d. h. die Amplitude verringert), so daß das Signal log α (O entsteht. Das Signal log α (O wird durch eine nichtlineare exponentiell Schaltung 101 geleitet, die invers zur Schaltung 95 arbeitet und die in Fig. 5 dargestellte Form haben kann. Das Ausgangssignal α (t) von der Schaltung 101, die gewünschte Hüllkurve, wird zur Modulation des phasenmodulierten Trägers im Amplitudenmodulator 99 verwendet. Am Ausgangsanschluß 102 erscheint eine gemischt amplituden- und phasenmodulierte Schwingung, deren Energie auf nur einer Seite des Trägers liegt, wobei die Nachricht durch das Quadrat der Amplitude übertragen wird.

Die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 7 entspricht der der Anordnung nach Fig. 6. Die Bandbreite des modulierten Signals am Anschluß 102 ist gleich der Bandbreite des Nachrichtensignals. Das Signal kann auf der Empfängerseite durch einen quadratisch arbeitenden Demodulator verzerrungsfrei demoduliert werden.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung zur Amplitudenmodulation für einen Sender mit einer Phasenspalterschaltung zur Erzeugung zweier gegeneinander in der Phase um 90° verschobener Signale aus einem Modulationssignal, ferner mit einem Phasenmodulator zur Modulation einer Trägerschwingung mit dem einen Signal und mit einem Amplitudenmodulator zur Modulation des Ausgangssignals des Phasenmodulators mit dem anderen der phasenverschobenen Signale, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung mit logarithmischer Übertragungsfunktion, die zwischen die Quelle des Modulations signals und die dem Phasenmodulator vorgeschaltete 90°-Phasenschieberschaltung geschaltet ist, und durch eine zwischen die Quelle des Modulationssignals und den Amplitudenmodulator geschaltete Verzögerungsschaltung.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung mit logarithmischer Übertragungsfunktion eine nichtlineare Einrichtung mit der Übertragungsfunktion -/=logjc enthält.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Amplitudenmodulators ein Filter angeschlossen ist, das die Bandbreite des Ausgangssignals des Amplitudenmodulators auf einen Wert begrenzt, der der oberen Grenzfrequenz der vom Sender zu verarbeitenden Modulationssignale entspricht.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Quadratwurzelschaltung, durch die aus dem Modulationssignal ein Signal erzeugt wird, das die Quadratwurzel des Amplitudensignals darstellt, und daß dieses Signal als das eine der beiden phasenverschobenen Signale dem Amplitudenmodulator zugeführt wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 90°-Phasenschieberschaltung auf den Logarithmus des Modulationssignals anspricht und an einem ersten Ausgang ein dem Logarithmus eines verzögerten Abbildes des Modulationssignals entsprechendes Signal an einen Abschwächer liefert, der das Signal halbiert und so ein dem Logarithmus der Quadratwurzel des verzögerten Abbildes des Modulationssignals entsprechendes Signal liefert, daß der Ausgang des Abschwächers mit einer Schal-

tungsanordnung verbunden ist, deren Übertragungsfunktion invers zu der der logarithmischen Schaltungsanordnung ist und die daher ein Signal entsprechend der Quadratwurzel des verzögerten Abbildes des Modulationssignals aus dessen Logarithmus liefert, daß das der Quadratwurzel entsprechende Signal dem Amplitudenmodulator zur Modulation des Ausgangssignals des Phasenmodulators zugeführt ist und daß die Phasenschieberschaltung an einem zweiten Ausgang ein ία drittes Signal liefert, das in der Phase um 90° gegenüber dem verzögerten Abbild des Modulationssignals verschoben ist und zur Phasenmodulation der Trägerschwingung dient.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 90°-Phasenschieberschaltung eine am einen Ende mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossene und am anderen Ende kurzgeschlossene Verzögerungsleitung enthält, daß die Verzögerungsleitung mit einer Reihe von Anzapfungen versehen ist, die längs der Leitung in Abständen angeordnet sind, die einer Verzögerung von l/W Sekunden entsprechen, mit der Ausnahme des dem kurzgeschlossenen Ende am nächsten gelegenen Ab-

griffes, der einen einer Verzögerung von ^p entsprechenden Abstand besitzt, wobei W die obere Grenzfrequenz des dem einen Ende der Verzögerungsleitung zugeführten, von der logarithmischen Schaltungsanordnung aus dem Modulationssignal erzeugten Signals in Hertz ist, daß ferner an die einzelnen Abgriffe der Verzögerungsleitung getrennte Abschwächerschaltungen angeschlossen sind, deren Dämpfung längs der Verzögerungsleitung so abnimmt, daß der Abschwächer mit der größten Dämpfung am nächsten dem Eingangsende der Verzögerungsleitung und der Abschwächer mit der kleinsten Dämpfung am nächsten dem kurzgeschlossenen Ende angeordnet ist, daß die Ausgänge der Abschwächer an eine Addierstufe angeschlossen sind, die die Ausgangssignale der Abschwächer zu einem Summensignal addiert, das dem Phasenmodulator zur Modulation der Trägerwelle zügeführt wird, und daß das Signal zur Amplitudenmodulation des Ausgangssignals des Phasenmodulators von der Mittelanzapfung der Verzögerungsleitung abgenommen ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 90°-Phasenschieberschaltung eine an beiden Enden mit dem Wellenwiderstand abgeschlossene Verzögerungsleitung enthält, die mit einer geraden Anzahl von Abgriffen versehen ist, die längs der Leitung in Abständen angeordnet sind, die einer Verzögerung von l/W Sekunden entsprechen, wobei W die obere Grenzfrequenz des dem einen Ende der Leitung zugeführten Modulationssignals in Hertz ist, daß in der Mitte der Verzögerungsleitung ein zusätzlicher Abgriff vorgesehen ist, daß Abschwächer einer ersten Gruppe einzeln an die Abgriffe zwischen dem einen Ende der Verzögerungsleitung und dem Mittelabgriff und Abschwächer einer zweiten Gruppe mit Dämpfungswerten, die denen der ersten Gruppe entsprechen, einzeln an die Abgriffe zwischen dem Mittelabgriff und dem anderen Ende der Verzögerungsleitung angeschlossen sind, daß die Ausgänge der Abschwächer der zweiten Gruppe an eine Addierstufe angeschlossen sind, deren Ausgang mit einer Phasenumkehrstufe verbunden ist, daß der Ausgang der Phasenumkehrstufe und die Ausgänge der Abschwächer der ersten Gruppe an eine zweite Addierstufe angeschlossen sind, deren Ausgangssignal dem Phasenmodulator zur Phasenmodulation der Trägerschwingung zugeführt ist, und daß das Signal zur Amplitudenmodulation des Ausgangssignals des Phasenmodulators vom Mittelabgriff der Verzögerungsleitung abgenommen ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungswerte der Abschwächer der ersten Gruppe längs der Verzögerungsleitung so abnehmen, daß der Abschwächer mit dem größten Wert an dem dem einen Ende der Verzögerungsleitung am nächsten benachbarten Abgriff und der Abschwächer mit dem kleinsten Wert an dem dem Mittelabgrifr am nächsten benachbarten Abgriff der Verzögerungsleitung angeschlossen ist, und daß die Werte der Abschwächer der zweiten Gruppe längs der Verzögerungsleitung so zunehmen, daß der Abschwächer mit dem kleinsten Wert mit dem dem Mittelabgriff am nächsten benachbarten Abgriff und der Abschwächer mit dem größten Wert mit dem dem anderen Ende der Leitung am nächsten benachbarten Abgriff verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Radiotechnika (Moskau), März 1955, S. 72 bis 77; Mai 1957, S. 42 bis 47; davon Kurzauszüge im Technischen Zentralblatt (Berlin-Ost), 1956, S. 821, und 1958, S. 652'653.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 707/190 9.61