DE1284481B

DE1284481B - System zur Unterdrueckung eines Seitenbandes bei Runfunksendern mit Amplitudenmodulation

Info

Publication number: DE1284481B
Application number: DE1966J0032001
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Aleksander; Makiedonski
Original assignee: INST LACZNOSCI
Current assignee: INST LACZNOSCI
Priority date: 1965-10-14
Filing date: 1966-10-14
Publication date: 1968-12-05
Also published as: US3569837A

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Unterdrückung eines Seitenbandes bei einem Rundfunksender mit Amplitudenmodulation mit gleichzeitiger und unmittelbarer Phasenmodulation der Trägerwelle.

In F i g. 1 ist ein bereits bekanntes System zur Unterdrückung des erwünschten Emissionsbandes eines Rundfunksenders mit Amplitudenmodulation bei gleichzeitiger unmittelbarer Modulation der Amplitude und der Phase der Trägerwelle dargestellt (Telefunken-Zeitung, Heft 3/4, S. 247 bis 259, 1964).

Die Unterdrückung des unerwünschten Bandes wird hier mittels einer zusätzlichen Phasenmodulation der Senderträgerwelle bewirkt. Die Phasenmodulation wird mit einem Signal mit einer Spannung φ(ί) bewirkt, deren Abhängigkeit von der Spannung U(t) des Amplitudenmoduliersignals der Senderträgerwelle durch die Formel

+ Ot

---ι r

π J

InU (t + x)

dx

bestimmt ist. Die obige Beziehung kann durch Umformung der in der obengenannten Veröffentlichung angegebenen Formeln (2) und (14) erhalten werden. Das Signal ψ(ί) wird mittels einem speziellen Analog-Rechner, dem Integrator Int, erzeugt.

Da in praktischen Integrationssystemen, im sogenannten Quadraturfilter, zusätzlich eine Zeitverzögerung des Signals q(i) gegenüber U(t) mit einer Größe T_1n, entsteht (USA.-Patentschrift 3 050 700), ist in den Schaltungszweig für die Amplitudenmodulation der Trägerwelle ein Verzögerungsglied eingefügt. Dieses Verzögerungsglied bewirkt eine Zeitverzögerung, die der Differenz zwischen der zusammengesetzten Zeitverzögerung durch den Integrator Int und einen Teil des Hochfrequenzschaltungszweiges des Senders entspricht, wobei dieser Schaltungsteil, der Vorverstärker W, zwischen den Ausgangsklemmen des Phasenmodulators MF und den Eingangsklemmen der SM-Stufe liegt, in welcher die Amplitudenmodulation der Senderträgerwelle ausgeführt wird, und die der durch den Amplitudenmodulatorverstärker M bewirkten Zeitverzögerung gleich ist.

Die praktische Anwendung eines in Fig. 1 gezeigten Systems zur Seitenbandunterdrückung in Rundfunksendern, insbesondere in solchen mit hoher Leistung, führt auch im Fall eines ideal ausgeführten Integrators keineswegs zur vollen Unterdrückung des unerwünschten Bandes. ■

Dies hat seine Ursache darin, daß sowohl der Verstärkungsgrad des Amplitudenmodulationverstärkers als auch die durch diesen eingebrachte Zeitverzögerung über der Zeit nicht konstant sind und außerdem für verschiedene Frequenzkomponenten des zusammengesetzten Signals niedriger Frequenz unterschiedlich sind (Documents CCIR, 1963 bis 1965, Doc. X [58]).

Eine weitere Ursache liegt darin, daß die durch den Hochfrequenzverstärker des Senders eingebrachte Zeitverzögerung sich über der Zeit, z. B. infolge von Speisespannungsänderungen und auch infolge der Alterung der in diesem Verstärker arbeitenden Röhren verändert. Eine andere Klasse der Anordnungen zur Ausbildung des Einseitenbandsignals, das im Verhältnis zum linearen Einhüllende Detektor eine Bedingung der Kompatibilität erfüllt, ist auch nicht von den obengenannten Nachteilen frei. Denn auch in solchen Anordnungen, in welchen die der erwünschten Abhängigkeit naheliegende Phasenmodulation der Trägerwelle — mittelbar — durch Verfahren der nichtlinearen Umgestaltungen des konventionellen Einseitenbandsignals (USA.-Patentschrift 3 212 008, polnische Patentschriften der Firma N. V. Philips, Klasse 21a⁴, 14/01, 50456, 51 485 und 53 741) erhalten wird, hängt die Dämpfung des ίο unerwünschten Seitenbandes wesentlich von den Parametern des Amplitudenmodulatorverstärkers und des Eingangsbahnverstärkers mit der Hochfrequenz in der Sendeeinrichtung ab.

Eine Anordnung, in der eine zusätzliche Dämpfung des unerwünschten Seitenbandes durch die Anwendung der Rückkopplungsschleife (deutsche Patentschrift 1 088 114) bewirkt wird, gewährleistet ebenfalls nicht die ausreichende Dämpfung des unerwünschten Seitenbandes. Die Gewährleistung der negativen Rückkopplung in dem ganzen Frequenzband, das den Rundfunksender moduliert, bildet eine sehr komplizierte Aufgabe, denn im Rückkopplungsumlaufkreis wird ein selektives Restseitenbandfilter eingeschaltet, welches die bedeutenden zusätzlichen, die Verminderung der Dämpfung des unerwünschten Seitenbandes und die unstabile Arbeit der ganzen Einrichtung beeinflussenden Phasenverschiebungen des Signals einführt. Aus der Telefunken-Zeitung, 1964, Bd. 37, Heft 3/4, S. 260 bis 275, und insbesondere A b b. 3 auf S. 266 ist eine Schaltung zur Bildung eines Signals bekannt, das nur eine grobe Annäherung an ein kompatibles Einseitenbandsignal bildet. Der Grund dafür, daß nur eine grobe Annäherung erreicht wird, liegt unter anderem darin, daß die Phasenmodulation des Trägerwellensignals mit einem Verfahren, mittels welchem eine Hilbert-Transformante (Symbol Q) des übertragenen Signals gebildet wird, und nicht mit einem eine Hilbert-Transformante des Logarithmus des übertragenen Signals bildenden Verfahren durchgeführt wird.

Dadurch, daß in dieser Schaltung kein nichtlineares Glied verwendet ist, welches die Logarithmierung ausführt, besitzt das modulierte Signal infolge der gleichzeitigen Amplituden- und Phasenmodulation ein bedeutend breiteres Spektrum als das Signalspektrum bei optimaler Einseitenband-Amplituden- und Phasenmodulation der Trägerwelle (s. auch Tetelhaum, »Ob amplitudno-fazoweji modulacji«, Radiotechnika [RSRR], T. 10, Nr. 8, 1955), und das modulierte Signal weist auch im unerwünschten Seitenband liegende Bestandteile auf. Es ist deshalb notwendig, zur Unterdrückung der unerwünschten eine zusätzliche Phasenmodulation mit einem aus dem nicht unterdrückten Seitenband erhaltenen Signal anzuwenden.

Damit eine stabile Arbeit der oben angeführten Schaltung sichergestellt ist, muß der negative Charakter der im Kreis der zusätzlichen Phasenmodulation entstandenen Rückkopplungsschleife gewahrt werden. Die Sicherung des negativen Charakters der Rückkopplungsschleife über die ganze Bandbreite der den Rundfunksender modulierenden Frequenzen ist angesichts des in dieser Schleife vorhandenen Selektivfillcrs TP für das unerwünschte Seitenband (Restscitcnbandfiltcr), das bedeutende Phasenverschiebungen einführt, eine sehr komplizierte Aufgabe.

Diese Schallung besitzt somit schwerwiegende Mängel und besitzt lediglich theoretische Bedeutung.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Einfluß des Amplitudenmodulatorverstärkers in Einseitenbandsyslemen von Rundfunksendern mit Amplitudenmodulation der Trägerwelle auf den Dämpfungswert des unerwünschten Seitenbandes des Senderausganges zu beseitigen und den Einfluß der Unstetigkeit der durch den Vorverstärker im Hochfrequenzzweig eingeführten Zeitverzögerung auf den Dämpfungswert des unerwünschten Emissionsbandes zu vermindern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die iVF-Signalleitung zw an die Eingangsklemmen des Amplitudenmodulatorverstärkers M angeschlossen ist, dessen Ausgangsklemmen über einen kompensierten Spannungsteiler DN 1 an die Eingangsklemmen eines Integrators Int angeschlossen sind, daß zwischen die Ausgangsklemmen des Amplitudenmodulatorverstärkers M und die Eingangsklemmen des Amplitudenmodulators SM für das Niederfrequenzsignal das Verzögerungsglied T₀ geschaltet ist und daß zwischen die Ausgangsklemmen des Phasenmodulators MF und die Eingangsklemmen des Vorverstärkers W ein automatisch regelndes Verzögerungsglied t_var geschaltet ist.

Vorteilhaft wird dem automatisch regelnden Verzögerungsglied t_var ein Regelsignal U_r von den Ausgangsklemmen eines Vergleichsgliedes CP zugeführt, wobei die Eingangsklemmen A des Vergleichsglieds CP über eine Vergleichsverzögerungsleitung r„ _z an die Ausgangsklemmen des Phasenmodulators MF angeschlossen sind, über eine Vergleichsverzögerungsleitung und die Eingangsklemmen B über einen kompensierten Spannungsteiler DiV 2 an die Ausgangsklemmen des Vorverstärkers W angeschlossen sind.

Wesentlich ist dabei die Verlegung des Amplitudenmodulatorverstärkers aus dem Systemteil, in den er in bisher bekannten Systemen geschaltet ist, d. h. zwischen dem Verzögerungsglied und der Amplitudenmodulationsstufe, in den in F i g. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Systemteil. Das heißt, der Amplitudenmodulatorverstärker wird zwischen die Eingangsklemmen des Niederfrequenzmodulationssignals und das Verzögerungssystem geschaltet, wobei gleichzeitig ein kompensierter Spannungsteiler zwischen die Ausgangsklemmen des Amplitudenmodulatorverstärkers und die Eingangsklemmen des Integrators geschaltet wird.

Eine Verminderung des Einflusses der Unstetigkeit der durch den Vorverstärker eingebrachten Zeitverzögerung des phasenmodulierten Signals auf den Dämpfungswert des unerwünschten Emissionsbandes des Senders in einer erfindungsgemäßen Anordnung wird durch das Einschalten eines automatisch geregelten Verzögerungssystems zwischen die Ausgangsklemmen des Phasenmodulators und die Eingangsklemmen des Vorverstärkers des Senders bewirkt.

Das System nach der Erfindung weist im Vergleich zu den bekannten Systemen zur Unterdrückung des unerwünschten Emissionsbandes eines Senders mit Amplitudenmodulation mit Hilfe einer zusätzlichen Modulation der Phase des Trägerwellensignals sowohl nach einer unmittelbaren (Fig. 1) als auch einer indirekten Methode beträchtliche Vorteile auf wegen der Möglichkeit, relativ einfache Amplitudenmodulatorverstärker, ohne irgendeinen Ausgleich der Unsletigkeit ihrer Charakteristiken, wie Dämpfungscharakteristik und Gruppenlaufzeit, anzuwenden. Das erfindungsgemäße System macht außerdem in hohem Grade den Dämpfungsgrad des unerwünschten Emissionsseitenbandes des Senders von der Unstetigkeit der Haupttransmissionsparameter des Hochfrequenzvorverstärkers und des Amplitudenmodulatorverstärkers des Senders über der Zeit unabhängig.

In F i g. 2 ist das Blockschaltbild eines Beispiels für ein System zur Unterdrückung eines Seitenbandes eines Rundfunksenders mit Amplitudenmodulation nach der Erfindung gezeigt.

Der Einfluß der Ungleichmäßigkeit der Dämpfungscharakteristik und der Gruppenlaufzeit des Amplitudenmodulatorverstärkers M und der Unstetigkeit dieser Parameter über der Zeit auf den Dämpfungswert des unerwünschten Emissionsbandes des Senders wird dadurch ausgeschaltet, daß das Niederfrequenzsignal dem Integrator Int nicht von den Eingangsklemmen zw (F i g. 1) des Senders, sondern von den Ausgangsklemmen des Modulatorverstärkers M über einen kompensierten Spannungsteiler DiV 1 (Fig. 2) zugeführt wird.

Zum Ausgleich der im Integrator Int, im Teiler DN1 und im Vorverstärker des Hochfrequenzzweiges des Senders entstehenden Zeitverzögerung ist zwischen den Ausgang des Modulatorverstärkers M und die Stufe SM ein Verzögerungssystem T₀ (F i g. 2) geschaltet.

Eine beträchtliche Verminderung des Einflusses der Unstetigkeit der durch den Vorverstärker im Hochfrequenzzweig des Senders eingebrachten Zeitverzögerung auf den Dämpfungswert des unerwünschten Emissionsbandes wurde durch eine automatische Zeitverzögerungsregelung ARt[F i g. 2) für den Hochfrequenzzweig des Senders erreicht.

Das System ARt des Hochfrequenzzweiges des Senders besteht aus einem zwischen den Ausgang. des Phasenmodulators MF und den Eingang der ersten Stufe des Vorverstärkers W des automatischen Senders geschalteten Verzögerungsregler t_var, einer Vergleichsverzögerungsleitung t_wz, einem kompensierten Spannungsteiler DiV 2 und einem Vergleichsglied CP.

Den Eingangsklemmen A des Vergleichsgliedes CP werden von dem Ausgang des Phasenmodulators MF über die Verzögerungsleitung r_wz von einem Vergleichswert der Zeitverzögerung in der Phase modulierte Signale zugeführt, während den Eingangsklemmen B in der Phase modulierte Signale von den Eingangsklemmen der SM-Stufe des Senders über den kompensierten Spannungsteiler DN 2 zugeführt werden.

Das der Differenz der seinen Eingangsklemmen zugeführten Zeitverzögerungssignale proportionale Ausgangssignal U, des Vergleichsgliedes steuert den Wert der Zeitverzögerung des dem Hochfrequenzzweig des Senders durch den Regler r_VAR zugeführten Signals.

Claims

Patentansprüche:

""' 1. System zur Unterdrückung eines Seitenbandes in einem Rundfunksender mit Amplitudenmodulation mit gleichzeitiger, unmittelbarer Phasenmodulation der Trägerwelle zur kompatibilenEinseitenbandübertragung,dadurch gekennzeichnet, daß die NF-Signalleitung (zw) an die Eingangsklemmen des Amplitudenmodulatorverstärkers (M) angeschlossen ist, dessen Ausgangsklemmen über einen kompensierten Spannungsteiler (DN 1) an die Eingangsklemmen

eines Integrators {Int) angeschlossen sind, daß zwischen die Ausgangsklemmen des Amplitudenmodulatorverstärkers (M) und die Eingangsklemmen des Amplitudenmodulators (SM) für das Niederfrequenzsignal das Verzögerungsglied (τ₀) geschaltet ist und daß zwischen die Ausgangsklemmen des Phasenmodulators (MF) und die Eingangsklemmen des Vorverstärkers (W) ein automatisch regelndes Verzögerungsglied (t_var) geschaltet ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem automatisch regelnden Verzögerungsglied (t_var) ein Regelsignai (U_r) von den Ausgangsklemmen eines Vergleichsgliedes (CP) zugeführt wird, daß die Eingangsklemmen (A) des Vergleichsgliedes (CP) über eine Vergleichsverzögerungsleitung (τ _w7) an die Ausgangsklemmen des Phasenmodulators (MF) angeschlossen sind und daß die Eingangsklemmen (B) über einen kompensierten Spannungsteiler (DiV 2) an die Ausgangsklemmen des Vorverstärkers (W) angeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen