DE2906946A1

DE2906946A1 - Automatische modulationssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE2906946A1
Application number: DE19792906946
Authority: DE
Inventors: Forest Marshall Cummings; Jack Slade Sellmeyer
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1979-08-30
Also published as: GB2015283A; JPS54115012A; US4199723A; AU4192378A; CA1109525A

Description

22. Februar 1979 78-T-3394

ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION, El Segundo, Kalifornien 90245, V.St.A.

Automatische Modulationssteuervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf HF-Leistungssender, und zwar insbesondere auf Mittel zur Aufrechterhaltung des Spitzenmodulationspegels des Senders stets auf einem gegebenen Prozentsatz oder einer gegebenen Tiefe der Ausgangsleistung des Senders.

Bei den bekannten AM-HF-Sendern wird die Ausgangsgröße durch eine Spannungsänderung verändert und demgemäß auch die gelieferte Leistung. Anders ausgedrückt haben Änderungen in der Leistungsversorgung das Ausgangsssignal beeinflußt oder in anderer Weise moduliert. Wenn Veränderungen in der an den Sender gelieferten Leistung auftreten, so ist es zweckmäßig, daß diese nicht in der Amplitudenmodulation des Ausgangssignals wiedergegeben werden.

Die Erfindung sieht eine Schaltung vor, um die Ausgangsträgerleistung des Senders zu messen, und zwar verglichen mit einem Signal, welches die vom HF-Leistungsverstärker empfangene Leistung anzeigt· Dieser Vergleich wird dazu benutzt, die Verstärkung des Modulationsverstärkers einzustellen, um das Vergleichsverhältnis konstant zu halten. Die Leistung kann in einigen Fällen getastet werden durch Überprüfung der Ausgangsspannung der Gleichspannungs-

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leistungsversorgung und in anderen Fällen einfach durch überprüfung der Spannung der elektrischen Spannungsleistungseingangsgröße.

Entsprechend bekannten Regulationen (beispielsweise von der US Federal Communications Commission) muß die Ausgangsleistung zahlreicherAM-Sender abends nach einer gewissen Zeit vermindert werden. Wenn eine solche Änderung der Ausgangsleistung bewirkt wird, so ist es erforderlich, daß man die Größe des den Modulator erreichenden Tonsignals reduziert, um so die Übermodulation zu verhindern. Wenn die Erfindung bei einer Pulsbreiten-modulierten Schaltung verwendet wird, so wird die Verstärkung des Modulationsverstärkers ohne weiteres verändert, um die prozentuale Modulation des Ausgangssignals konstant zu halten, wenn die Ausgangsleistung, wie oben erwähnt, geändert wird.

Die Erfindung hat sich somit zum Ziel gesetzt, eine automatische Modulationsverstärkungssteuerung in einem HF-Sender vorzusehen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen; in den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen

Konzepts angewandt auf einen kathodengeschalteten pulsbreitenmodulierten HF-Sender;

Fig. 2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen

Konzepts angewandt auf den üblichen hochpegelmodulierten Sender unter Verwendung des Tonsignals direkt zur Amplitudenmodulation des HF-Leistungsverstärkers;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Erfindung angewandt auf einen Phasen-zu-Amplituden-modulierten HF-Sender;

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Fig. 4 ein Blockschaltbild der Erfindung angewandt

bei einem HF-Sender der Doherty-moduliert ist;

Fig. 5a und 5b ein spezielles Schaltbild verwendet bei der

Durchführung der Erfindung in einem HF-Sender der in Fig. 1 gezeigten Art.

Gemäß Fig. 1 liefert ein Modulationseingangsleiter 10 Tonoder andere Modulations-Eingangssignale an einen Modulationsverstärker 12 mit veränderbarer Verstärkung, der ein Ausgangssignal auf Leiter 14 an einen Modulator 16 liefert. Der Modulator 16 liefert Ausgangssignale auf Leiter 18 an einen HF-Leistungsverstärker 20, der HF-Trägersignale auf Leitung 22 von einem HF-Oszillator und Treiber 24 empfängt. Eine Ausgangsgröße des HF-Leistungsverstärkers 20 wird auf einem Leiter 26 an eine Antenne 28 geliefert. Der Leiter 18 liegt ebenfalls an einem Trägerausgangsleistungs- oder Anodenspannungstast-Block 30, der seinerseits über eine gestrichelte Linie mit Leiter 26 in Verbindung steht. Der Block 30 kann seine Signale entweder vom Leiter 18 oder vom Leiter 26 erhalten, was der Grund für die gestrichelte Linienverbindung ist. Eine Ausgangsgröße des Tast- oder Sample-Blocks 30 wird auf einem Leiter 32 an einen Komparator (Vergleichsschaltung) 34 geliefert. Die Wechselspannungsleistungs-Eingangsgröße wird durch Leiter 36 dargestellt, der zu einer Gleichspannungsleistungsversorgungsschaltung 38 führt, die ihrerseits eine Ausgangsgröße auf Leiter 40 liefert. Der Leiter 40 ist mit Modulator 16 verbunden. Ein Proben- oder Tastwert proportional zum Wechselspannungsleitungsblock 42 ist verbunden mit der LeistungsVersorgung 38 für den Empfang von Signalen von dort auf einem Leiter 42. Dieser Tastwert kann durch irgendwelche verschiedenen Mittel, wie beispielsweise eine Magnetkupplung oder eine direkte elektronische Verbindung, erhalten werden. Da ein repräsentativer Tastwert auf verschiedene Weisen erhalten werden kann und da es in einigen Fällen zweckmäßig ist, die eine der Gleich- oder Wechselspannungen und nicht die andere zu messen, wurde eine Verbindung nicht dargestellt. Es

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sei jedoch bemerkt, daß irgendeine Art von Kupplung oder Verbindung erforderlich ist, um die angegebene Probe oder den Tastwert zu erhalten. Der Unterschied zwischen einer festen Bezugsgröße oder einem Tastwert proportional zur Wechselleitungsspannung liegt im Vorhandensein oder NichtVorhandensein der automatischen Leistungssteuerung im Sender. Wenn eine automatische Leistungssteuerung vorhanden ist, so kann der Tastwert proportional zur Wechselleitungsspannung verwendet werden; wenn nicht, kann eine feste Gleichsspannungsbezugsgröße benutzt werden. Eine jede dieser Arten von Leistungsversorgungen ist für die vom HF-Sender aus Modulator 16 und Verstärker gelieferte Leistung repräsentativ. Die Ausgangsgröße vom Block 42 wird auf einem Leiter 46 an Komparator 34 geliefert. Die Vergleichsausgangsgröße vom Komparator 34 wird auf Leiter 48 an den eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Modulationsverstärker 12 geliefert.

Gemäß Fig. 2 wird eine Modulationseingangsgröße an einen eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Modulationsverstärker 52 geliefert, der Ausgangssignale an einen Modulator 54 liefert. Eine Ausgangsgröße des Modulators 54 wird an einen Audio- oder Tontransformator 56 geliefert, dessen Sekundärwicklung 98 in Serie zwischen einer Gleichspannungsleistungsversorgun 60 und einem HF-Leistungsverstärker 62 liegt. Die Gleichspannungsleistungsversorgung 60 wird über einen Leiter 64 mit Wechselspannungsleistung beliefert. Ein HF-Oszillator und Treiber 66 liefern Trägersignale an Verstärker 62. Eine Ausgangsgröße des Verstärkers 62 wird über Lei er 68 an Antenne 7O geliefert. Ein Trägerausgangsgrößen- oder Anodenspannungstastblock 72 empfängt Signale auf einem Leiter 74 von der Sekundärseite 58 des Transformators 56, und eine gestrichelte Linie stellt die Verbindung zu Leiter 6 8 her. Diese Tast- oder Probenvorrichtung kann die entsprechenden Signale entweder von Leiter 68 oder 74 aufnehmen, um eine Ausgangsgröße auf Leiter 76 an einen Komparator 78 zu liefern. Ein Gleichspannungsbezugsblock 80 liefert weitere Signale an Komparator 78, der dann seinerseits Ausgangssignale auf Leiter 82 an den eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Modulationsverstärker 52 liefert.

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Fig. 3 zeigt eine Modulationseingangsleitung 90, welche Signale, repräsentativ für eine Ton- oder Audioeingangsgröße, an einen Modulationsverstärker 92 mit veränderbarer Verstärkung liefert, der seinerseits seine Ausgansgrößen über einen Leiter 94 an einen Phasenschieber 96 abgibt. Ein HF-Osziallator 98 liefert Trägersignale an den Phasenschieber 96, der die Phase der Signale entsprechend den Signalen von Leitung 94 verschiebt und die Signale auf Leitern 100 und 102 als entgegensetzte Phasen aufweisende Vektoren an die HF-Treiberund Leistungs-Verstärker 104 bzw. 106 abgibt. Die Ausgangsgrößen dieser beiden Verstärker werden in einer Kombinierschaltung 108 kombiniert und auf einem Leiter 110 an eine Antnne 112 abgegeben sowie an einen Trägerausgangsgrößen-Leistungspegeltastblock 114. Eine Wechselspannungsleistungseingangsgröße wird auf einem Leiter 116 an eine Gleichspannungsleistungsversorgung 118 geliefert, die Leistung auf Leiter 120 den beiden Verstärker 104 und 106 zuführt. Eine Bezugsspannung oder ein Tastwert proportional zum Wechselspannungsleitungsspannungsblock 122, abhängig davon, ob eine interne automatische Leistungssteurung im Sender vorgesehen ist, liefert Signale an einen Komparator 124, der ebenfalls Signale vom Block 114 empfängt und seinerseits auf einer Leitung 126 Steuerausgangssignale an den Verstärker 92 liefert.

Gemäß Fig. 4 werden auf einem Leiter 130 Signale,repräsentativ für ein Audio- oder ein anderes Modulationseingangssignal, an einen eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Modulationsverstärker 132 geliefert, der Ausgangssignale auf einem Leiter 134 an einen Spitzen-HF-Leistungsverstärker 136 bzw. einen Träger-HF-Leistungsverstärker 138 liefert. Ein HF-Oszillator und Treiber 140 liefert Signale an den Verstärker 136 und auch über einen 90°-Phasen-Schiebeblock 142 an einen Eingang von Trägerverstärker 138. Die Ausgangssignale vom Leistungsverstärker 138 werden wiederum um -90 in einem Block 144 phasenverschoben, bevor die Kombination mit Ausgangsgrößen von Leistungsverstärker 136 auf einem Leiter 146 erfolgt, der an Antenne 148 liegt. Der Leiter 146 ist ebenfalls mit VersorgungsSignalen verbunden, die für das Trägerausgangs-

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leistungsniveau in einem Block 150 repräsentativ sind, der ausgangsmäßig mit einem Komparator 152 verbunden ist. Wechselstrom wird auf einem Leiter 154 an Gleichspannungsleistungsversorgung 156 geliefert/ die ihrerseits Leistung über einen Leiter 158 an die Blöcke 136 bzw. 138 liefert; Ein Block liefert eine Gleichspannungsbezugsgroße an Komparator 152, der die Vergleichsausgangsgröße auf einem Leiter 162 an Verstärker 132 liefert.

Gemäß den Fig. 5a und 5b werden Audio-Eingangssignale auf Leitungen 200 und 202 geliefert und laufen durch verschiedene im ganzen mit 204 bezeichnete Schaltungen und kommen als Eingangsgrößen an zwei Verstärkern 206 und 208 an, um in einer als ein elektronischer Transformator arbeitenden Schaltung kombiniert zu werden. Die Ausgangsgrößen dieser Signale werden einem Verstärker 210 zugeführt, der ebenfalls ein Teil des elektronischen Transformators ist. Das Signal am Ausgang dieses Verstärkers ist repräsentativ für das auf Leiter 10 in Fig. 1 erscheinende Signal. Dieses Signal wird einem Eingang eines im ganzen mit 12 bezeichneten Blocks zugeführt, der ein Modulationsverstärker mit veränderbarer Verstärkung ist. Der Block 12 kann bei verschiedenen Herstellern käuflich erworben werden, beispielsweise bei der Fa. Motorola unter der Teile-Nr. MC1494L. Eine Ausgangsgröße von diesem Block 12 läuft über einen Verstärker und zugehörige im ganzen mit 212 bezeichnete Schaltungen, in denen das Signal von einem Stromsignal in ein Spannungssignal umgewandelt wird, bevor dieses an einen aus einer Vielzahl von Eingängen einer Schaltung angelegt wird, die im ganzen mit 214 bezeichnet ist. Ein Dreieckswellenform-Generator 216 liefert Signale auf einem Leiter 218 an einen Verstärker 220, der einen Teil der Schaltung für den Pulsbreiten-Modulator bildet. Ein Block 217 im Generator 216 kann ein IC sein, wie beispielsweise ein unter der Nr. 8038 von der Fa. Intersil, Inc., USA, erhältlicher Teil. Ein moduliertes Gleichspannungssignal wird von Schaltung 214 geliefert, um den Punkt zu bestimmen, bei dem der Verstärker 220 schaltet und die Pulsbreitenmodulation

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-Jf-

erzeugt. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 220 gelangt dann über Trennschaltungen 222 zu einem Leiter 224. Dieser Ausgangsleiter steht mit dem LED-Teil einer faseroptischen Kopplungsvorrichtung in Verbindung, wie sie in der Dt. Patentanmeldung

P «.(Anmeldung vom gleichen Tage wie die vorliegende

Anmeldung und mit dem Anwaltsaktenzeichen: T-3396 ) beschrieben ist. Ein Bezugsgleichspannungssignal vom ersten Potentiometer wird an einer Leiter 226 geliefert, und zwar über einen gesteuerten Schalter 228 weiter an einen Leiter 230, der Signale über einen Widerstand 232 an den Eingang von Verstärker 214 legt. Ein zweites Potentiometer 234 wird ebenfalls verwendet, um ein vermindertes Bezugssignal· am Verstärker 214 vorzusehen. Die Signaie werden auf einem Leiter 236 geliefert und geben die Wechselspannungsleitungsspannung, wie beispieisweise 36 der Fig. 1 oder die Gieichspannung, wie beispielsweise auf Leiter 40 der Fig. 1, an. Diese Signale werden sodann über ein Potentiometer 238 auf einem Leiter 240 an einen Verstärker 242 geiiefert, der einen Teil eines !Comparators 244 bildet. Ein Ausgang des Komparators 244 liefert Signale auf einem Leiter 246, die als eine Steuereingangsgröße an Block 12 angelegt werden. Eine weitere Eingangsgröße 248 repräsentiert den Trägerausgangsleistungspegel oder die Anodenspannung, wie beispielsweise 26 bzw. 18 in Fig. 1. Diese Signale werden über einen Trennverstärker 250 an die beiden Eingänge des Komparators 244 angelegt, wo die Wechseispannungssignalauslöschung erfolgt, so daß nur ein Gleichspannungssteuersignai übrigbieibt. Zudem werden diese Signale auf einem Leiter 252 über einen Widerstand 254 zum Summiereingang der Verstärkung 214 geliefert.

Obwohl die speziellen Widerstände und Kondensatoren der Fig. 5a und 5b nicht bezeichnet sind, so kann jedoch angenommen werden, daß deren Funktion dem Fachmann bekannt ist.

Nunmehr sei die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung beschrieben. Wie bereits zuvor eriäutert, wird dann, wenn die Wechselstromleitungsspannung geändert würde und dadurch eine Änderung der Ausgangsgröße der Gleichspannungsieistungsversorgung

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- si -

• 4θ· 290694R

hevorruft oder aber wenn die durchschnittliche modurxerte ^^{1 w} Gleichspannung sich ändert (effektiv die Trägerausgangsleistung) / der Modulationspegel entweder zu hoch oder zu niedrig, abhängig von der Richtung, in welcher die Änderung erfolgt. Infolgedessen würde entweder eine Unter- oder ÜberModulation auftreten, bis der Modulationspegel durch die Bedienungsperson wieder eingestellt würde. Die Erfindung verwendet den eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Modulationsverstärker, wie beispielsweise den in Fig. 1 bei 12 gezeigten,in Verbindung mit Tast- oder Sample-Vorrichtungen und einen Komparator zur automatischen Einstellung der Amplitude des Modulationssignals zum Modulator 16, um die gewünschte Größe der Modulation bei einem gegebenen Amplitudensignal, wie dies ursprünglich durch die Bedienungsperson eingestellt wurde, aufrechtzuerhalten. Die Bedienungsperson definiert ein Spitzeneingangssignal und stellt die Vorrichtung ein, um volle Modulation bei diesem gegebenen Signal zu erhalten. Wenn zu einer späteren Zeit die Leistungsausgangsgröße vermindert war oder wenn sich die Leistungsleitungs- oder Netz-Spannung geändert hatte, so mußte eine neue Einstellung gemäß dem Stand der Technik vorgenommen werden, um den richtigen Modulationspegel aufrechtzuerhalten. Da die Bedienungsperson nicht kontinuierlich den Sender wieder einstellen konnte, würden Änderungen der LeistungsVersorgung oder des Leistungsausgangspegels allein die Vorrichtung vom richtigen Modulationspegel verändern. Diese Veränderungen würden am Empfangsende als Verzerrung festgestellt werden, wenn Übermodulation auftrat oder aber diese Veränderungen würden als ein schwaches Signal zur Geltung kommen, wenn Untermodulation auftrat.

Zum Erhalt voller Modulation muß die Spitzenmodulationsspannung gleich der dem Sender gelieferten Gleichspannung sein. Die Anodenspannung des HF-Leistungsverstärkers ist repräsentativ für die Trägerausgangsleistung. Bei nicht regulierten GlexchspannungslexstungsVersorgungen ist die Wechselspannungs-

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eingangsgröße repräsentativ für die zur Sendereinheit gelieferten Gleichspannung. Somit liefern für Zwecke der Veranschaulichung eine Probe oder ein Tastwert der Wechsel-Leitungsspannung und eine Probe oder ein Tastwert der Anodenspannung Anzeigegrößen für die gewünschten Größen, Durch Vergleich der Relativwerte dieser zwei Proben kann ein Signal für die eine veränderbare Verstärkung besitzende Vorrichtung 12 erzeugt v/erden, um die Modulations spannung auf Leiter 14 einzustellen und dadurch den Modulationspegel des Senders zu ändern. Dies tritt auf, weil der Modulator 16 eine Vorrichtung der Pulsbreiten-Modulationsbauart ist, die in der Tat die Spannung einstellt, welche zwischen den Leitern 40 und 18 abfällt,, und somit die am Leistungsverstärker 20 erscheinende Anodenspannung moduliert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5a und 5b sei bemerkt, daß ein Bezugssignal auf Leiter 226 geliefert wird, welches ein Signal sein kann, welches für die gewünschte Leistungsausgangsgröße eine Anzeige gibt. Dieses Signal wird sodann auf Leiter 230 an den Eingang von Verstärker 214 angelegt. Dieses Bezugsgleichspannungssignal wird verglichen mit einem Rückkopplungs-Gleichspannungssignal auf Leiter 252, wie dies von der modulierten Gleichspannung auf Leiter 18 erhalten wurde oder von der Ausgangsgröße des LeistungsVerstärkers auf Leiter 26. Wenn die Schaltung gerade erregt wurde und keine Leistung an die Antenne geliefert wird, so treibt der Strom auf Leitung 230 den Verstärker innerhalb 214 in einer solchen Richtung, daß das Dreiecksignal auf Leiter 218 Pulsbreiten mit einer Beschaffenheit erzeugt, welche einen minimalen Spannungsabfall am Modulator 16 der Fig. 1 bewirken. Dies erhöht die Anodenspannung an der Ausgangsröhre von Block 20 und gestattet den Anstieg des auf Leitung 252 rückgekoppelten Signals. Wenn dieses Signal ansteigt, ändert sich der Punkt, bei dem die Dreieckswelle mit der vom Verstärker 214 gelieferten Spannung übereinstimmt, um so kontinuierlich den Spannungsabfall am Modulator 16 zu vergrößern. Dies reduziert natürlich die an den Leistungsverstärker 20 gelieferte Spannung selbst

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dann, wenn die an den Sender auf Leiter 40 gelieferte Spannung konstant bleibt., Zu irgendeinem Zeitpunkt steigt die Spannung am Modulator 16 in einem Ausmaß an, daß die Gleichspannungssignale auf den Leitern 230 und 252 einander nahezu auslöschen, und der \6rstärker 214 wird nicht weiter verändert. Dieser Schaltungsteil sieht somit die anfängliche Einstellung der Trägerleistungsausgangsgröße vom Verstärker 20 der Fig. 1 vor. Wenn die Eingangs-zu-Ausgangsklemmen des eine veränderbare Verstärkung besitzenden Verstärkers 12 kurzgeschlossen würden, so wäre die Schaltung noch immer ähnlich zu manchen des Standes der Technik. Anders ausgedrückt würden die Signale auf den Leitern 200 und 202 verwendet, um Modulationssignale auf Leiter 224 zur LED (Licht emittierenden Diode) zu erzeugen, von wo aus die Signale im Leistungsverstärker 20 verstärkt und ausgegeben würden. Das erfindungsgemäße Konzept verwendet jedoch die Signale auf den Leitern 236 und 248. Die Signale auf 248 werden durch Verstärker 250 und darauffolgende Schaltungen zum Verstärker 242 geleitet, der die wechselnde Frequenzkomponente entfernt, so daß der Komparator 244 die zwei Gleichspannungssignale vergleicht und auf Leiter 246 eine Ausgangsgröße zur entsprechenden Einstellung der Verstärkung des Blocks 12 liefert. Das Audiosignal wird an die beiden Eingänge angelegt und derart eingestellt, daß gleiche Effekte durch das Audio-Null-Potentiometer 260 entstehen. Wenn das eine oder andere der Signale auf den Leitern 236 oder 248 sich bezüglich des anderen ändert, so wird diese Änderung bemerkt und dies ändert wiederum die Verstärkung des Verstärkers 12, um den richtigen Modulationspegel aufrechtzuerhalten.

Als ein spezielles Beispiel sei angenommen, daß die Probe vom Block 42 in ihrem Wert reduziert ist. Somit wäre weniger Gesamtspannung am HF-Sender verfügbar. Mit weniger Gesamtspannung verfügbar würde die durchschnittliche Pulsbreite ansteigen, um den durchschnittlichen Trägerpegel aufrechtzuerhalten. Mit dem gleichen Modulationssignalpegel würde

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die Vorrichtung untermodulieren. Dieses abgesenkte Signal erzeugt jedoch eine Ausgangsgröße zum Verstärker 12 derart, daß dessen Verstärkung vergrößert wird, um die Untermodulation zu verhindern. Wenn andererseits die Signale vom Block 42 vergrößert werden, was zeigt, daß die Leistungsversorgungsspannung angestiegen ist, so würde der entgegengesetzte Effekt im Verstärker 12 auftreten und die Verstärkung über den Verstärker wird demgemäß verringert.

Wenn das Signal auf Leiter 230 abgesenkt wird (weil die Rückkopplung die Spannung auf Leiter 248 verringert), so reduzieren die Eingangssignale zur Komparatorschaltung 244 ebenfalls die Verstärkung des Verstärkers 12. Obwohl dies an den anderen Eingang des Verstärkers 242 angelegt wird, erzeugt es den gleichen Effekt wegen der Inversion in Einheit 250. Wiederum tritt der gleiche Prozentsatz an Modulation im Ausgangssignal auf für ein gegebenes Audio-Eingangssignal auf Leiter 10.

Aus Fig. 2 erkennt man, daß der Modulator 54 ein Ausgangssignal an Transformator 56 liefert, dessen Sekundärseite in Serie zwischen der Leistungsversorgung 60 und dem HF-Leistungsverstärker 62 liegt. Dieser Transformator 56 muß ein Audio-Transformator sein und ist sehr groß, verglichen mit irgendwelchen Transformatoren oder Induktivitäten verwendet in den energieeffizienteren Pulsbreiten-Modulationsverfahren, wie sie heutzutage verwendet werden. Der Zweck des Transformators ist jedoch identisch mit dem des Modulators 16 in Fig« 1. Das heißt, der Zweck besteht darin, die Spannung am Leistungsverstärker 62 entsprechend einem Audiosignal einzustellen, um so den vom Oszilllator 66 abgeleiteten Trägen araplitudenzumodulieren. Es sei bemerkt, daß das Signal vom Transformator 56 sowohl zur von Leistungsversorgung 60 gelieferten Spannung hinzuaddiert und subtrahiert wird* im Unterschied von nur der Subtraktion in Fig. 1.

In jedem Falle kann die Trägerausgangsleistung abgeleitet werden von entweder direkt empfangenen Signalen auf Leitung 74 für die Anodenspannung oder von der Antenne 70 auf Leiter in im wesentlichen der gleichen Weise wie in Fig. 1 gezeigt. Da keine Gleichspannungsrückkopplung vorliegt, ändert sich die Trägerleistung dann, wenn sich die Gleichspannung auf Leiter infolge der Veränderung der Wechselspannungseingangsgröße und somit der Ausgangsspannung vom Block 60 verändert. (Im Rahmen dieser Beschreibung und der Ansprüche bezieht sich der Ausdruck "Gleichspannungsbezugsgröße" sowohl auf die veränderbaren Leistungsversorgungsspannungen als auch die regulierten Bezugsgrößen, wie sie in den Fig. 2, 3 und 4 verwendet werden.) Der Komparator 78 nimmt sodann den Vergleich mit dem Tastwert auf Leiter 76 und der Bezugsgröße 80 vor und liefert eine Ausgangsgröße auf Leiter 82, die die Verstärkung von Verstärker 52 einstellt, um so einen gegebenen Modulationsprozentsatz für ein gegebenes Amplituden-Audio-Eingangssignal auf Leiter 50 aufrechtzuerhalten. Somit bewirkt wiederum der Komparator 78 die Einstellung der Ausgangsgröße des Modulators 54 derart, daß das Verhältnis zwischen der Spitzenmodulationsspannung und der an den Sender von der Gleichspannungsleistungsversorgung 60 gelieferten Spannung in einem konstanten Verhältnis verbleibt.

Fig. zeigt einen Phasen-zu-Amplituden-modulierten-HF-Sender, wobei der Komparator zur Aufnahme von Signalen geschaltet ist, und zwar von der Antenne 112 im Block 114, um so einen Probenwert zu erzeugen, der den Trägerausgangsleistungspegel angibt. Diese Größe wird verglichen mit einem Signal, welches-die Spannung angibt, die von LeistungsVersorgung 118 an die Verstärker 104 und 106 geliefert wird, wenn Gleichspannungsrückkopplung verwendet wird oder eine Bezugsgröße, wenn diese nicht verwendet wird. Wenn dieser Vergleich nicht die gewünschte Beziehung anzeigt, so wird die Verstärkung des Verstärkers 92 derart eingestellt, daß mehr oder weniger Modulation vorgesehen wird, um die gewünschte Beziehung zu erhalten. Auf diese Weise wird die Modulation im Ausgangssignal

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-ψ

wiederum auf einer gewünschten prozentualen Modulation gehalten. Anders ausgedrückt, wird der Verstärker 92 derart eingestellt, daß eine gegebene Modulation für jede durchschnittliche gegebene Eingangsgröße auf 90 erhalten wird und daß diese Einstellung automatisch auftritt, unabhängig von der durch LeistungsVersorgung 118 an den HF-Sender gelieferten Spannung. Wie zuvor erwähnt, arbeitet dieses Konzept selbst dann, wenn die gesamte Ausgangsleistung geändert wird durch Änderung der von Versorgung 118 verfügbaren Leistung entsprechend den nach Vorschrift verminderten Leistungsausgangsbedingungen.

Fig. 4 ähnelt den anderen drei Blockschaltbildern insoferne, als wiederum der Trägerausgangsleistungspegel getastet wird und mit einer Bezugsgleichspannung verglichen wird, wobei der Vergleich ein Signal auf 162 erzeugt, um die Verstärkung im Modulationsverstärker 132 derart einzustellen, daß die zwei Werte auf einer vorgeschriebenen Beziehung gehalten werden.

Das erfindungsgemäße Konzept wurde unter Bezugnahme auf vier unterschiedliche Arten von HF-amplitudenmodulierten Sendern beschrieben, kann aber auch bei anderen Schaltungen benutzt werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit eine Schaltung vor, um die Ausgangsleistung eines amplitudenmodulierten HF-Senders mit der Versorgungsleistung des HF-Senders zu vergleichen, wobei die Rückkopplung von einem Komparator zu einem Modulationsverstärker mit veränderbarer Verstärkung erfolgt, um den Modulationspegel konstant zu halten.

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Claims

Patentansprüche

\ 1 / Automatische Modulationssteuervorrichtung für AM-Sender, gekennzeichnet durch folgende Elemente: HF-Leistungsverstärkermittel mit HF-Signaleingangsmitteln, AM-Signalausgangsmitteln und gesteuerten Mitteln zum Empfang von Leistung von einer GIeichspannungsquelle/ Tonmodulationsmittel mit veränderbarer Verstärkung, verbunden mit den gesteuerten Mitteln der Verstärkermittel zur Amplitudenmodulation von HF-Signalen der Verstärkermittel· entsprechend den Ton- oder Audio-Informationen, wobei die Tonmodulationsmittel Verstärkungssteuereingangsmittel aufweisen,

erste Mittel zur Lieferung eines ersten Signals, welches eine Bezugsgleichspannung angibt,

zweite Mittel zur Lieferung eines zweiten Signals, weiches die durchschnittliche modulierte Gleichspannung angibt, die von den HF-Verstärkermitteln abgegeben wird, und Komparatormittel verbunden mit den ersten Mitteln, wobei die zweiten Mittel und die Steuermittel der Modulationsmittel zur Einstellung der Verstärkung der Modulationsmittel dienen, und zwar entsprechend dem Verhältnis der von den ersten und zweiten Mitteln empfangenen Signale.
2. HF-Sendevorrichtung zur Aufrechterhaltung der Modulationsbedingungen, gekennzeichnet durch HF-Verstärkermittel zur Lieferung von AM-Leistungsausgangssignalen an die Antenne, Modulationsmittel mit veränderbarer Verstärkung einschließlich Modulationssignaleingangsmitteln und Steuersignaleingangsmitteln, und zwar verbunden mit den HF-Leistungsverstärkermitteln zur Lieferung von ModulationsSignalen an diese, wobei die Signalverstärkung durch die Modulationsmittel verändert wird als Funktion eines an den Steuereingang gelieferten Signals, Leistungsversorgungsmittel verbunden mit den HF-Leistungsverstärkermitteln, Komparator- oder Vergleichsmittel verbunden mit den HF-Leistungsverstärkermitteln, den Leistungsversorgungsmitteln und den Steuersignaleingangsmitteln

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der ModulationsVerstärkermittel, um Steuersignale zu liefern, welche eine Anzeige bilden für die Relativwerte der Spannung der LeistungsVersorgungsmittel und des Trägerleistungspegels der HF-LeistungsVerstärkermittel.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch pulsbreitenmodulierte Mittel und Filtermittel verbunden mit den Leistungsversorgungsmitteln und den HF-Leistungsverstärkermitteln und angeschaltet an die eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Modulationsverstärkermittel zur Veränderung der effektiven Spannung an den HF-Leistungsverstärkermitteln entsprechend den von den Modulationsmitteln empfangenen Signalen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Komparatormitteln und den HF-Leistungsverstärkermitteln Tastmittel aufweist, um die Anodenspannung der Ausgangsstufe festzustellen.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Leistungsverstärkermittel Phasenschiebemittel aufweisen, um eine veränderbare Phasenausgangsgröße entsprechend den Signalen vorzusehen, die von den eine veränderbare Verstärkung aufweisenden Modulationsverstärkermitteln empfangen wurden, und mit Kombinationsmitteln zur Rekombination der phasenverschobenen Signale nach der Verstärkung, und zusätzlich mit HF-Trägersignalmitteln zum Anlegen von Signalen an die HF-LeistungsverStärkermittel, wobei die Trägersignale geteilt und phasenverschoben sind in den Phasenverschiebungsmitteln der HF-Leistungsverstärkermittel.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Leistungsverstärkermittel in der Art eines Doherty-Transmitters oder -Senders aufgebaut sind, und daß die Verbindung zwischen den Komparatormitteln und den HF-Leistungsverstärkermitteln Mittel aufweist, um den Trägerausgangsleistungspegel der HF-Leistungsverstärkermittel zu tasten.

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