DE614109C - Verfahren zur Phasenmodulation - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf drahtlose Signalübertragung mittels phasenmodulierter Schwingungen.

Die bisher bekannten Schaltungen zur Erzeugungphasenmodulierter Schwingungen beruhen darauf, daß den Steuerelektroden zweier Röhren eine Trägerschwingung mit verschiedener Phase zugeführt wird, wobei man die Phasenverschiebung dieser beiden entgegengesetzten Schwingungskomponenten im Rhythmus des Modulationsvorganges ändert. Der Aufbau dieser Schaltung weicht von demjenigen der bisher üblichen Amplitudenmodulationsschaltungen grundsätzlich ab. Gegenstand der Erfindung ist eine neuartige Phasenmodulationsschaltung, bei welcher von den erprobten Amplitudenmodulationsanordnungen Gebrauch gemacht wird. Dadurch wird einerseits der Vorteil erzielt, daß sich vorhandene amplitudenmodulierte Sender durch verhältnismäßig geringfügige Abänderungen für die Zwecke der Phasenmodulation verwenden lassen und andererseits ohne Schwierigkeiten ein betriebsmäßiger Übergang von Phasenmodulation zur Amplitudenmodulation und umgekehrt ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß werden zwei Wechselspannungen gleicher Frequenz, die einen konstanten Phasenunterschied von weniger als i8o° oder einem ganzzahligen Vielfachen von i8o° haben, zu einer resultierenden Spannung zusammengesetzt, deren Phasenlage durch Veränderung des Amplitudenverhältnisses der Komponenten geändert wird.

Da dieses Verfahren zu einer gewissen Amplitudenmodulation der resultierenden phasenmodulierten Wellen führt, die naturgemäß unerwünscht ist, wird gemäß der weiteren Erfindung die Amplitudenmodulationskomponente ausgeschieden, d. h. durch einen Begrenzer ■ unterdrückt.

Zur Ausführung der Erfindung werden zwei Röhren Wechselspannungen gleicher Frequenz mit der obenerwähnten Phasenverschiebung zugeführt und die Ausgangsspannungen dieser Röhren zu einer resultierenden Spannung kombiniert. Zur Änderung der Phase dieser resultierenden Spannung oder, mit anderen Worten, der resultierenden Trägerschwingung werden die inneren Widerstände der Röhren im entgegengesetzten Sinne geändert.

Gemäß der weiteren Erfindung wird die phasenverschobene Energie frequenzvervielfacht, wodurch der frequenzvervielfachte Ausgang eine Phasenverschiebung gleich der Phasenverschiebung der Grundschwingung, multipliziert mit der Größenordnung der Harmonischen oder der Größenordnung der Frequenzvervielfachung, besitzt.

Auf der Zeichnung sind

Abb. ι eine Senderschaltung mit Phasenmodulation,

Abb. 2 und 3 Vektordiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise einer Schaltung gemäß Abb. 1,

Abb. 4 ein Prinzipschaltbild einer Phasenmodulationsschaltung, in der die Phase eines

gesendeten Trägers um mehr als 90⁰ verschoben wird.

Bei der Senderschaltung nach Abb. 1 wird die Trägerenergie von- dem Schwingungsgenerator 2 einem Kettenleiter 4 zugeführt, der durch einen Widerstand abgeschlossen ist, dessen Wert gleich dem Wellenwiderstand des Kettenleiters ist, so daß in den induktiven Teilen 8 des Leiters nur fortlaufende Wellen erscheinen. Die Steuergitter 10 und 12 der Röhren 14 und 16 sind über Kondensatoren 19, 20 an Punkte 22, 24 der Spule 8 geführt, deren Wechselpotentiale eine Phasenverschiebung von weniger als i8o°, z. B. etwa 90⁰, besitzen. Demgemäß werden Wechselspannungen gleicher Frequenz von der Quelle 2 den Röhren 14 und 16 mit z. B. 90⁰ Phasenverschiebung zugeführt.

In dem Vektordiagramm gemäß Abb. 2 ist ao B₁₁ die der Röhre 14 und E₆ die der Röhre 16 zugeführte Spannung. Demgemäß erscheint im Ausgang 18 dieser beiden Röhren die resultierende Spannung E₁-, die von gleicher Frequenz ist wie die von 2 zugeführte Spannung. Die Trägerfrequenzquelle 2 kann naturgemäß durch zwei mechanisch gekuppelte Wechselstromgeneratoren gebildet werden; auch kann der zur- Erzielung von Spannungen bestimmter Phasenverschiebung dienende Kettenleiter ersetzt werden durch ein Netzwerk von Widerständen, Induktanzen und Kapazitäten, denen Energie von konstanter Frequenz zugeführt wird.

Durch gegensinnige Änderung der Ausgangsspannung jeder der beiden Röhren 14 und 16 kann man die Phasenlage der Resultierenden ändern, wie aus Abb. 3 hervorgeht. Diese Phasenverschiebung erzielt man durch eine Verringerung der von der Röhre 14 gelieferten verstärkten Spannungsamplitude E_a und durch Vergrößerung der verstärkten Spannungsamplitude Ej, von 16.

Zur Ausführung dieser entgegengesetzten Spannungsänderungen in den Röhren 14 und 16 wird Modulationsenergie aus der Quelle 24, verstärkt durch den Gegentaktverstärker 26, in Gegenphase den Schirmgittern 28 und 30 der Röhren 14 und 16 zugeführt. Infolgedessen wird der innere Widerstand dieser beiden Röhren in entgegengesetztem Sinne geändert, und es werden damit ihre Ausgangsspannungen umgekehrt zu ihren inneren Widerständen geändert, wodurch die im Ausgangskreis 18 erscheinende resultierende Energie, die dann in 32 verstärkt und von der Antenne 34 ausgestrahlt wird, eine Phasenverschiebung erfährt.
Wie man aus Abb. 3 erkennt, ist der größte Wert der Phasenverschiebung, der bei der bisher beschriebenen Schaltung möglich ist, kleineu als i8o° oder, bei 90 ° Phasenverschiebung, kleiner als 90⁰; es ergibt sich ferner, daß diese Schaltung eine geringe Amplitudenmodulation bewirkt. Zur Vermeidung dieser Amplitudenmodulation soll der Leistungsverstärker 32 jederzeit bis zu seinem Sättigungspunkt ausgesteuert werden, und ferner soll er zwecks Vergrößerung des Relativbetrages der Phasenmodulation irgendeine Art von Frequenzvervielfacher enthalten.

Eine derartige Anordnung zeigt das Prinzipschaltbild gemäß Abb. 4. Hier stellt das Rechteck 36 die ganze Anordnung von Abb. 1 mit Ausnahme des Leistungsverstärkers 32 und der Antenne 34 dar. Der Ausgang des Phasenmodulators führt zu einem Frequenzvervielfacher 38, der eine vergrößerte Phasenverschiebung in der vervielfachten Frequenzenergie, entsprechend der Größenordnung ihrer Harmonischen oder der Größenordnung der Frequenzvervielfachung, verursacht.

Zur Ausscheidung der Amplitudenmodulation folgt der Begrenzer 40, an den sich der Leistungsverstärker 32 anschließt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ι . Verfahren zur Phasenmodulation, bei welchem zwei Wechselspannungen gleicher Frequenz, die einen Phasenunterschied von weniger als i8o° oder einem ganzzahligen Vielfachen davon besitzen, zu einer resultierenden Wechselspannung zusammengesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenunterschied der beiden Komponenten konstant gehalten und das Amplitudenverhältnis geändert wird.
2. 2. Verfahren nach.Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vergrößerung der Phasenänderung die resultierende Wechselspannung hinsichtlich ihrer Frequenz vervielfacht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichzeitig mit der Phasenmodulation auftretende Amplitudenmodulation durch Begrenzer unterdrückt wird.
4. 4. Phasenmodulierte Senderschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei anodenseitig in Gegentakt geschaltete Schirmgitter röhren, deren Steuergittern die Trägerschwingung mit einem von i8o° abweichenden Phasenunterschied und deren Schirmgittern die Modulationsspannung im Gegentakt zugeführt wird.

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