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Einrichtung zur selektiven Demodulation einer modulierten Hochfrequenzschwingung
Demodulationseinrichtungen haben im allgemeinen nur die Aufgabe, modulierte Hochfrequenzschwingungen
zu demodulieren, d. h. aus der modulierten Hochfrequenzschwingung das Modulationssignal
zurückzugewinnen. Der Demodulationseinrichtung müssen hierbei in der Regel Siebschaltungen
vorgeschaltet sein, die die zu demoduherende Schwingung aus einem gegebenen Frequenzgemisch
aussieben und dem Demodulator zuführen. Die Demodulation erfolgt in den meisten
Fällen durch Gleichrichtung der Hochfrequenzschwingung, wobei man zur Erzielung
einer verzerrungsfreien Demodulation den bei Einseitenb#and-Sendungen teilweise
unterdrückten Träger durch phasenrichtigen Zusatz einer Trägerschwingung wieder
aufgefüllt oder, wie beim sogenannten Homodynempfänger, durch additiven Zusatz einer
solchen Schwingung eine Anhebung des Trägers vorgenommen hat.
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Bei der daneben bekannten, sogenannten multiplikativen Demodulation,
die sich jedoch aus verschiedenen Gründen bisher in der Praxis nicht hat durchsetzen
können, wird die zu demodulierende modulierte Hochfrequenzschwingung mit einer unmodulierten,
mit der Trägerschwingung frequenzgleichen Schwingung multiplikativ gemischt und
das Modulationssignal als Modulationsprodukt gewonnen. Die Demodulationseinrichtungen,
die nach diesem Verfahren arbeiten, ermöglichen - zunächst zumindest theoretisch
- unter bewußtem Verzicht auf dem Demodulator vorgeschaltete Selektionseinrichtungen
eine Selektion der ge-wünschten modulierten Hochfrequenzschwingung während der Demodulation.
Die wenigen bisher bekannten, selektiv arbeitenden Demodulationseinrichtungen, die
dieses Prinzip ausnutzen, weisen je-
doch eine Reihe von Mängeln auf, auf
Grund deren sie bisher keine praktische Bedeutung erlangt haben. Verwendet man als
Mischeinrichtung eine Röhre mit zwei Gittern, deren einem die zu demodulierende
Schwingung und deren anderem die unmodulierte Trägerschwingung zugeführt werden,
tritt eine wirkliche Selektion nur dann ein,. wenn Kennlinienkrümmungen praktisch
vollkommen vermieden werden; denn bei gekrümmten Kennlinien erfolgt zusätzlich eine
Demodulation unerwünschter Schwingungen, deren niederfrequente Demodulationsprodukte
in das gewünschte niederfrequente Band fallen, so daß die Selektionswirkung erheblich
verschlechtert wird. Schwierigkeiten bereitet zudem die Erzeugung der zuzusetzenden
Trägerschwingung, die nach Frequenz und Phase mit der Trägerschwingung der modulierten
Hochfrequenz genau übereinstimmen muß. Zur Behebung dieser Schwierigkeiten ist als
sogenannter Synchrodynempfänger eine Demodulationseinrichtung bekanntgeworden, bei
der die in einem örtlichen Oszillator erzeugte, nüt der zu demodulierenden Schwingung
zu mischende unmodulierte Schwingung von der zu demodulierenden Schwingung synchronisiert
wird. Empfangsschwingung und örtlich erzeugte Trägerschwingung werden dann getrennten
Klemmen eines multiphkativ wirkenden Demodulators in Form eines Ring- oder Cowan-Demodulators
mit Richtleitem zugeführt. Das an dessen Ausgang als Modulationsprodukt auftretende
niederfrequente Modulationssignal kann von den unerwünschten Modulationsprodukten
leicht getrennt werden, sofern der Demodulator linear arbeitet. Ein Nachteil dieser
Einrichtung ist die schwierige Synchronisation, die insbesondere beim Empfang schwach
einfallender Sender durch benachbarte stärkere Störsender außer Tritt gebracht werden
kann, so daß die Abstimmung von dem schwach einfallenden Sender auf den starken
Störsender umspringt. Ferner treten bei diesem Gerät während der Abstimmung hörbare
und als störend empfundene Differenzschwingungen auf.
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Diese Mängel und Schwierigkeiten der bekannten selektiv arbeitenden
Demodulationseinrichtungen sollen durch die Erfindung behoben werden. Die Erfindung
geht von der Erkenntnis aus, daß die Anwendung des Prinzips der multiplikativen
Demodulation allein zur Erzielung der gewünschten Selektion nicht genügte da die
Selektionswirkung der Einrichtung von mannigfachen Faktoren, wie Linearität, Symmetrie,
Stabilität der Schaltung u. dgl., maßgeblich beeinflußt wird. Die Erfindung macht
ferner von der an sich bekannten Maßnahme Gebrauch, die unmodulierte Hilfsträgerschwingung
durch Abzweigen und anschließende
selektive Verstärkung aus der
modulierten Empfangsschwingung zu gewinnen. Hierauf aufbauend, sieht die Erfindung
zur Erreichung des gesetzten Zieles bei einer Einrichtung zur selektiven Demodulation
einer modulierten Hochfrequenzschwingung, bei der eine durch Abzweigung und selektive
Verstärkung aus ihr abgeleitete Hilfsträgerschwingung einem das Produkt der Eingangsschwingung
und des Hilfsträgers liefernden linearen Demodulator mit getrennten Eingängen für
die beiden Schwingungen zugeführt wird, in erster Linie vor, daß Mittel vorgesehen
sind, die verhindern, daß ein Teil der Eingangsschwingung unter Umgehung des selektiven
Verstärkers an den dem Träger zugeordneten Eingang des Demodulators gelangt. Ein
örtlicher Generator und dessen Synchronisation mit der Trägerschwingung der zu demodulierenden
Hochfrequenzschwingung wird also vermieden und die Trägerschwingung durch selektive
Verstärkung aus den übrigen Frequenzen herausgesiebt und in ihrer Amplitude gegenüber
dem ursprünglichen Signal vergrößert. Die Verwendung von Hochfrequenzsiebschaltungen
vor der gesamten Demodulatoreinrichtung kann ganz entfallen oder doch wesentlich
eingeschränkt werden. Störende Differenzschwingungen treten bei der Abstimmung nicht
mehr auf.
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Zur Erzielung einer guten Entkoppelung zwischen den beiden Eingängen
des eigentlichen Demodulators wird bei einem selektiven Verstärker mit einer in
Rückkopplungssehaltung betriebenen Schimigitterröhre zweckmäßigerweise die verstärkte
Trägerschwingung an der Anode und die Rückkopplungsspannung an dem Schinngitter
der Röhre abgenommen. Als Demodulator kann ein sogenannter Ringmodulator dienen,
der genauestens abgeglichen sein muß. An Stelle eines solchen Ringmodulators kann
man aber auch eine genauestens abgeglichene Brückenschaltung mit Richtleitern verwenden,
die in den Weg der modulierten. Schwingung als Schalterelement eingeschleift ist,
das durch die selektiv v--rstärkte Trägerschwingung gesteuert wird. Eine solche
Demodulatoranordnung ist besonders aus dem Grunde empfehlenswert, weil Spulen mit
Mittelanzapfungen vermieden werden und bei gutem Abgleich die Anordnung wie ein
Schalter wirkt, der den Stromkreis der modulierten Schwingung im Takte der Trägerschwingung
öffnet und schließt, so daß bei geöffnetem Schalter eine Halbwell-- der zu demodulierenden
Schwingung unterdrückt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, als Demodulator
eine Mehrgitterröhre zu verwenden.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf eine bestimmte Modulationsart,
so kann z. B. durch Phasenverschiebung von 90' im Trägerzweig auch eine phasenmodulierte
Schwingung demodullert werden. -
Wird die selektive Demodulationseinrichtung
hinter einem Zwischenfrequenzverstärker angeordnet, so kann der selektive Verstärker
auf eine feste Frequenz eingestellt werden, was vielfach vorteilhaft ist.
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Dir, selektive Demodulationseinrichtung kann unter anderem angewandt
werden in der Rundfunk- und Fernsehtechnik, ferner in der kommerziellen Einpfangstechnik
des drahtlosen oder leistungsgebundenen Nachrichtenverkehrs.
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Die Schaltung kann vielfach variiert werden. So kann z. B., um die
resultierende Resonanzkurve schmaler und steiler zu machen, die selektive Verstärkung
der Trägerschwingung mehrstufig, z. B. mit zwei durch Rückkopplung entdämpften Röhren-
oder Transistorstufen ausgeführt werden. Auch die Anwendung besonderer Filterkreise
ist möglich.
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F-in Beispiel der Ausführung ist in der Abbildung dargestellt, Die
zu demodulierende hochfrequente Schwingung gelangt über den Eingang 4 in den Kreis
1 über den zugehörigen Übertrager 11. In den Kreis ist der Demodulator,
der als Schalter mit Richtleitem 12 arbeitet, eingeschleift. Die Demodulatorbruckenschaltung
mit ihren Richtleitern entspricht den eben angegebenen Bedingungen. Sie ist durch
das Potentiometer 13 zusätzlich symmetriert. Dieses ist bei guter Auswahl
der Richtleiter entbehrlich. Kondensator und Widerstand der Anordnung 14 dienen
als niederfrequentes Filter zur Trennung von Modulationsprodukten höherer Frequenzen.
über Potentiometer 15 und Ausgang 5 wird die Modulation abgenommen.
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Vom Eingang 4 wird bei loser Kopplung 21 ein Teil des Eingangssignals
auf den Schwingungskreis 23
gekoppelt. Dieser ist auf den gewünschten Träger
abgestimmt und wird durch den Rückkopplungskreis 24 entdämpft. Der Träger wird in
der Röhre 22 verstärkt. Ihr Arbeitspunkt ist durch Widerstands-Kondensatoranordnungen
stabilisiert. Anoden- und Schirmgitterspannungen werden durch Widerstandskondensatoranordnungen
25 gesiebt und stabilisiert. Die Rückkopplungsspannung wird vom Schirmgitter der
Röhre 22 abgenommen, die Ausgangsschwingung von der Anode. Sie gelangt über den
Übertrager 26
an eine Brückendiagonale des Demodulators. Diese darf bei Einhaltung
der oben angegebenen Bedingungen nur die steuernde Trägerschwingung führen, von
Schwingungen störender Sender muß sie frei sein. Die Trägerschwingung macht bei
einer Halbwelle, alle Richtleiter niederolunig und schließt damit den Kreis
1 für die moduherte Schwingung; durch die nächste Halbwelle werden die Richtleiter
alle hochohinig und sperren den Durchgang. Ohne Anliegen der gewünschten Trägerschwingung
darf die Anordnung nicht demodulieren, sofern die oben angegebenen Bedingungen der
Schaltung, Dimensionierung, Auswahl und Symmetrierung eingehalten werden.