DE653313C

DE653313C - Verfahren zur Demodulation frequenz- oder phasenmodulierter Schwingungen

Info

Publication number: DE653313C
Application number: DER92217D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1933-12-23
Filing date: 1934-12-23
Publication date: 1937-11-20
Also published as: US2060611A

Description

Bisher wurde zur Umwandlung von beispielsweise frequenzmodulierter Energie in amplitudenmodulierte Wellen zwecks Demodulation, ein Empfänger mit zwei Filtern verwendet, bei denen die Abhängigkeit zwischen Ausgangs spannung und Frequenz umgekehrt verlief. Die Ausgangsleistung dieser beiden Filter ergibt amplitudenmodulierte Wellen, deren Einhüllende um i8o° in. der Phase gegeneinander verschoben sind. Der Ausgang 'eines jeden Filters wird getrennt gleichgerichtet, und die Niederfrequenzschwingungen werden, entweder durch Serien- oderPar-. allelschaltung, so kombiniert, daß sie sich addieren. Durch solch eine Einrichtung werden die durch die Gleichrichtung entstehenden verzerrenden zweiten Harmonischen aufgehoben.

Das bekannte System zeigt aber in der Praxis eine Reihe von Nachteilen. Die Filter müssen ja so eingestellt werden, daß sie an dem einen Ende ihres Übertragungsbandes ein Minimum, an dem anderen Ende ein Maximum haben, und daß die Mitte des Bandes auf den Träger leingestellt ist. Die Herstellung zweier solcher Filter mit entgegengesetzt verlaufender Frequenzabhängigkeit und der notwendigen Symmetrie ist verhältnismäßig schwierig und erfordert außerordentlich sorgfältige Messungen und Versuche oder genaue Rechnungen oder beides.

Das Ziel der Erfindung liegt darin, diese Nachteile zu vermeiden.

Nach der Erfindung wird nur die eine amplitudenmodulierte Schwingung durch Abstimmung auf die eine Flanke einer Resonanzkurve erhalten, während die andere amplitudenmoduliert^ Schwingung durch Überlagerung der ersten amplitudenmodulierten Schwingung mit der gegenphasigen Ursprungliehen frequenzmodulierten Schwingung gewonnenwird, deren Amplitude mindestens gleich der größten Amplitude der ersten amplitudenmodulierten Schwingung ist.

In der Zeichnung .sind als Beispiele für die Erfindung in den Abb. 1 und 2 Schaltbilder eines Empfängers angegeben, in dem die Erfindung angewendet ist. Abb. 3 und 4 sind Kurven der Frequenzabhängigkeit der verwendeten Filter und dienen zur Erläuterung.

In Abb. ι wird die in der Antenne./! aufgenommene Energie über einen Hochfrequenzverstärker einem Mischrohr zugeführt. Dieses Mischrohr ist gleichzeitig mit dem ortliehen Überlagerer verbunden. Die entstehende

Zwischenfrequenz wird in einem Zwischenfrequenzverstärker verstärkt und über einen Transformator ι einer Mehrzahl von Elektronenröhren 2 und 4 zugeführt. Der Ausgang, der. Röhre2 wird mittels der Glieder £ und'« gefiltert und dann der Detektorröhre 7 un^j auch, der Röhre 3 zugeführt. Die Ausgangsspannungen dieser Röhre 3 und der Röhre 4 werden -zusammen über die Kopplung 12 geführt. Auf diese Weise werden die ursprüngliche frequenzmodulierte oder phasenmodulierte Schwingung;, welche eine konstante Amplitude besitzt, und die im Filter 5, 6 gewonnene amplitudenmodulierte Schwingung mit einer Phasenverschiebung von i8o° einander überlagert, so· daß die amplitudenmodulierte Schwingung von der ursprünglichen Schwingung abgezogien wird und eine zweite amplitudenmodulierte Schwingung entsteht, deren Hüllkurve um i8o° gegen die erste Hüllkurve phasenverschoben ist. Die Wirkung ist also ^dieselbe, als wenn man außer dem Filter 5, 6 mit einer Charakteristik nach Abb. 3 noch ein zweites Filter mit einer Charakteristik nach Abb. 4 verwendet hätte.

Potentiometer. 11 dient zur Regierung der Spannung; es gestattet, der Gleichrichterröhre 8 so> viel Steuerenergie zuzuführen, wie das von der Röhre 2 her auf die Gleichricihterröhre 7 geschieht. Im Transformator 9 werdein, dann die Niederfrequenzschwingungen im Ausgang der beiden Detektoren vereinigt. Das Anzeigegerät 10 gibt die gleichgerichtete Hochfrequenz wieder. Mit Hilfe des Schalters 14 kann die Phase der Kombination der Niederfrequenzschwingungen im Ausgang der beiden Detektoren umgekehrt werden. Durch 'den Schalter 60 kann erreicht werden, daß die Niederfrequenz durch ein Filter 62 fließt, bevor sie dem Anaeigeorgan 10 zugeführt wird.

Beim Empfang von phasen- oder frequenzmoduliarten Schwingungen ergeben sich bei einer solchen .Anordnung, wie gesagt, zwei um 18 o° gegeneinander versetzte amplitudenmodulierte Schwingungen. Damit sich die gleichgerichteten Schwingungen addieren, werden sie dem Transformator 9 mit Hilfe einer Art Gegentaktschaltung zugeführt. Sollen amplitudenmodulierte Schwingungen-empfangen werden, so wird die Phase der Modulation durch die Filter nicht beeinflußt, und die Primärwicklungen des Transformators 9 werden parallel geschaltet. Infolge der Zweifilterwirkung beim Empfang von phasen- oder frequenzmodulierten Schwingungen werden die Verzerrungen durch quadratische Gleichrichtung ausgeglichen, und es ergibt sich eine verbesserte Demodulation. Infolge der Tatsache, daß beim Empfang von phasen- oder frequenzmodulierten Schwingungen die Amplitudenmodulation ausgeglichen wird, ergibt sich eine Verminderung von Interferenzstörungen.

. In Abb. 2 wird das in Zwisehenfrequenz ^verwandelte hochfrequente Signal über den ^ Transformator 7 den-Röhren 1, 2 und 4 zugeführt. Im Ausgang der Röhre 1 liegen die Filterelemente 8 und 9 und das Potentiometer 10, dessen Schieber mit dem Steuergitter der Röhre 3 in Verbindung steht. Die Ausgangsspannung der Röhre 3 wird mit der Ausgangsspannung der Röhre 2 in der Primärwicklung des Transformators 11 kombiniert. Mit Hilfe der Potentiometer ι ο und 16 werden die Spanmangen so eingestellt, daß im gemeinsamen Ausgang der Röhren 2 und 3 der Mittelwert der modulierten TrägerampEtude ausgelöscht ist und also nur noch die Seitenbänder vorhanden sind.

Die Sekundärwicklung von 11 speist die Detektoren 5 und 6 in Gegentakt, während der Transformator· 12, der im Ausgangskreis der Röhre 4 liegt, diese beiden Detektoren im Gleichtakt speist. Das Potentiometer 17 dient zur Regelung der Eingangsspannung dieser Röhre. Am Gitter der einen der beiden Röhren 5 und 6 werden also die Seitenbänder zu der Trägerfrequenz konstanter Amplitude addiert und am anderen Gitter von einer" abgezogen, so daß zwei amplitudenmodulierte Schwingungen entstehen, deren Hüllkurven um i8o° gegeneinander phasenverschoben sind.

Im Ausgangskreis der Detektoren 5 und 6 liegt der Transformator 13, mit dessen Sekundärwicklung das Wiedergabegerät 14, verbunden ist. 15 ist wieder der Schalter zur Regelung der Phase. Natürlich können die Gleichrichter auch von der Verstärkerröhre 4 her in. Gegentakt, von den Röhren 2 und 3 her in Gleichtakt gespeist werden.

Der Empfänger der Abb. 2 arbeitet nach demselben Prinzip wie der der Abb. i; es werden lediglich die Kombinationen auf verschiedene Weise erreicht.

Wenn der Empfänger zum Empfang von phasienmodulierten Wellen verwendet werden soll, muß lein niederfrequentes Korrektionsfilter vor dem Wiedergabegerät vorgesehen werden; in der Abb. 1 durch das Rechteck 62 'dargestellt. Dieses Filter hat eine Frequenzabhängigkeit, bei der der "Ausgang umgekehrt proportional der Niederfrequenz ist.

Wenn auch in den Schaltbildern Superheterodyneempfänger dargestellt sind, · so ist doch, die Erfindung keineswegs darauf beschränkt. Die Empfangsenergie kann direkt oder nach Verstärkung,den Transformatoren 1 bzw. 7 zugeführt werden. Ebenso sind auch die Filter lediglich als Beispiele angegeben

und können jede beliebige Form annehmen. Auch kann eine der beiden Röhren 7 und 8 in der Abb. 1 ohne die andere verwendet werden.
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Claims

Patentansprüche:

ι . Verfahren zur Demodulation f requenz- oder phasenmodulierter Schwingungen ■durch Umwandlung in zwei amplitudenmodulierte Schwingungen mit gegenphasigen Hüllkurven und. Gleichrichtung in önem Gegentaktgleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß nur die eine amplitudenmodulierte Schwingung durch Abstimmung _ auf die eine Flanke einer Resonanzkurve erhalten wird, während die andere amplitudenmodulierte Schwingung durch Überlagerung der ersten amplitudenmodulierten Schwingung mit der gegenphasigen ursprünglichen frequenzmodulierten Schwin-' gung gewonnen wird, deren Amplitude mindestens gleich der größten Amplitude der ersten amplitudenmodulierten Schwingung ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine in einer Umwandlungsstufe (2) gewonnene amplitudenmodulierte Schwingung der einen Röhre (7) eines Gegentaktgleichrichters zugeführt wird, während die andere, der zweiten Gegen taktröhre (8) zugeführte amplitudenmodulierte Schwingung dadurch gewonnen wird, daß die in einer weiteren Röhre (3) verstärkte erste amplitudenmodulierte Schwingung mit der vor der Umwandlungsstufe (2) abgenommenen frequenzmodulierten Schwingung nach deren Verstärkung (4) überlagert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, 'dadurch gekennzeichnet, daß durch Überlagerung der in einer U-mwandlungsstufe (1 in Abb. 2) gewonnenen amplitudenmodulierten Schwingung mit einer dem Eingang der Umwandlungs stufe entnommenen frequenzmodulierten Schwingung die Seitenbänder der amplitudenmodulierten Schwingung erhalten und dem Gegentaktgleichrichter (5, 6) im Gegentakt zugeführt werden, während die vor der Umwandlungsstufe entnommene frequenzmodulierte Schwingung nach Verstärkung (Röhre 4) dem Gleichrichter im Gleichtakt zugeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Empfang phasenmodulierter Schwingungen ein Korrektionsfüter (62) in den Niederfrequenzteil geschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen