DE662107C - Einrichtung zur Demodulation phasen- oder frequenzmodulierter Schwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Empfänger zum Empfang phasen- oder frequenzmodulierter Schwingungen. Es wird eine Frequenzteilung des modulierten Trägers dazu benutzt, um einen neuen Träger mit verringertem Modulationshub zu erhalten, der mit der ursprünglichen modulierten Trägerwelle zusammengesetzt wird. Es kann so die Phasenmodulation des Trägers zum Zweck darauffolgender Gleichrichtung in Amplitudenmodulation umgewandelt werden. Es können auch Änderungen vorgenommen werden, um den Empfänger aufnahmefähig für Frequenzmodulation zu machen.

Bei bekannten Empfangsverfahren wird die Phasenmodulation in eine Amplitudenmodulation dadurch umgewandelt, daß die phasenmodulierte Welle mit einem örtlich erzeugten und synchronisierten Träger mit 90⁰ Phasenverschiebung zusammengesetzt wird oder mit dem Träger, der aus der phasenmodulierten Welle ausgesiebt ist, oder dadurch, daß die phasenmodulierte Welle . auf einem Empfänger für frequenzmodulierte Wellen empfangen wird, der mit einem Niederfrequenzkorrektionskreis ausgerüstet ist.

Nach der Erfindung wird eine Einrichtung angegeben, welche, wie oben bereits angedeutet wurde, derart arbeitet, daß von der Nutzschwingung, die entweder die aufgefangene Schwingung selbst oder eine von ihr abgeleitete Schwingung, z. B. die Zwischenfrequenzschwingung bei Überlagerungsempfang, sein kann, durch Frequenzteilung eine Schwingung kleinerer Frequenz abgeleitet wird und diese mit der Nutzschwingung durch Anwendung des Zwischenfrequenzprinzips auf eine der beiden Schwingungen in der Frequenz in Übereinstimmung gebracht wird, und daß die beiden so erhaltenen Schwingungen zwecks Umwandlung in eine amplitudenmodulierte Schwingung mit einer Phasenverschiebung von angenähert 90⁰ überlagert und dann demoduliert werden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß Frequenzschwankungen der empfangenen Schwingung bei der durch Frequenzteilung entstandenen Schwingung in gleichem Sinne, aber in entsprechend dem Teilungsverhältnis geringerem Maße auftreten. Daraus ergibt sich eine leichtere Synchronisierung, Mit dem Teilungsverhältnis hat man ferner den Modulationshub der frequenzgeteilten Schwingung und damit weiterhin den Modulationsgrad der resultierenden amplitudenmodulierten Schwingung in der Hand.

Bei der Schaltung gemäß Abb. 1, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. wird die von der Antenne aufgenommene Hochfrequenzspannung im Hochfrequenzverstärker ι verstärkt und der Mischstufe 2 zugeführt, die auch den Oszillator des Überlagerungsempfängers enthält. Die Frequenz der Oszillatorschwingungen wird über die Leitung 22 auf eine unten beschriebene Weise geregelt.

Die erhaltene Zwischenfrequenz gelangt über den Verstärker 3 zu einem Amplitudenbegrenzer oder automatischen Verstärkungsregler 4. Die Amplitude der Zwischenfrequenz wird in dieser Stufe 4 konstant gehalten und dann dem Multivibrator S züge-', führt, der so eingestellt ist, daß er normalerweise mit einer Frequenz 1 : «-mal der Zwischenfrequenz schwingt, wobei η die Frequenzteilungszahl ist. Die Stufe 5 enthält ferner ein Filter, das alle Frequenzen mit Ausnahme der gewünschten geteilten Frequenz aussiebt.

Die Stufe 6 enthält einen Oszillator und eine Mischröhre, welche die geteilte Frequenz auf die ursprüngliche, in der Stufe 3 verstärkte Zwischenfrequenz zurückführt.

Die Stufe 7 enthält einen Phasenregler etwa in Gestalt einer künstlichen Leitung; ihr Ausgang wird einerseits über den Transformator 11 den Steuergittern der automatischen Frequenzregeldetektoren im Gegentakt zugeführt und andererseits über den Phasenregler 14 dem Transformator 15 und von dort im Gegentakt den Steuergittern der Empfangsgleichrichter 17 und 18 zugeführt. Diese Gleichrichter werden außerdem im Gleichtakt durch die über den Transformator 16 zugeführte ursprüngliche, ungeteilte Zwischenfrequenz gespeist.

8 und 9 sind zwei Gegentaktdetektoren mit Widerständen 12 und 13 in ihren Anodenkreisen. Die Differenzspannungen, die an den Klemmen 12 und 13 auftreten, wenn den Detektoren über den Transformator 10 die ungeteilte Zwischenfrequenz im Gleichtakt zugeführt wird, werden dazu benutzt, um die Frequenz der in 2 erzeugten Schwingungen zu steuern.

Bei der Frequenzteilung in der Stufe 5 wird der Grad der Phasenmodulation durch die Frequenzteilungszahl dividiert. Wenn aber die geteilte Frequenz durch Überlagerung wieder auf die Zwischenfrequenz gebracht wird, bleibt die Änderung des Phasenmodulationsgrades erhalten.

Beträgt die Zwischenfrequenz beispielsweise 100 kHz und schwingt der Multivibrator S mit 10 kHz, so ist die Frequenz-So teilung gleich ¹Z₁₀. Demnach ändert sich bei einer Frequenzverlagerung von 100 kHz auf 101 kHz die geteilte Frequenz von 10 kHz auf 10,1kHz. Infolgedessen wird bei einer Frequenzmodulation, die eine Abweichungsfrequenz von 1 kHz besitzt, die Abweichung auf 0,1 kHz, d.h. 100 Hz, verringert.

Auf dieselbe Weise kann bei Phasenmodulation die Phasenabweichung, d. h. der Grad der Phasenmodulation, verringert werden. Die geteilte Frequenz wird durch einen Überlagerer auf die Zwischenfrequenz zurückgebracht, so daß die Frequenz verringerten Phasenmodulationsgrades mit 90⁰ Phasenverschiebung mit der ungeteilten Zwischenfrequenz kombiniert werden kann, um die Phasenmodulation in Amplitudenmodulation zu verwandeln. Diese Kombination erfolgt in den Eingangstransformatoren -15 und 16 der Gegentaktdetektoren in derselben Weise, wie die Frequenzen bei Empfängern mit gefiliertem Träger kombiniert werden.

Demgemäß stellen in Abb. 2 die senkrechten Vektoren U₁ und U₂ die Spannungen der ungeteilten Zwischenfrequenz dar, die den Gegentaktdetektoren 17 und 18 über den Übertrager 16 zugeführt werden. D₁ und D₂ stellen die Spannungen der geteilten und durch Überlagerung gewonnenen Zwischenfrequenz dar, die durch den Übertrager 15 den Detektoren 17 und 18 zugeführt werden.

Die Resultierenden werden für diesen angenommenen Moment einer fehlenden Modulation durch die Vektoren R₁ und R₂ dargestellt, die von gleicher Amplitude sind. Wenn die Phase sich mit der Modulation um den Wert 0 verlagert, erhält man die Spannungen gemäß Abb. 3. Die ungeteilten Spannungen U₁ und U₂' haben sich um den Wert 0 und die geteilten Spannungen D₁ und D₂' um den Wert0/re geändert, wobei η die Frequenzteilungszahl ist. Die Resultierenden R₁ und R₂ haben an dem Gitter des einen Detektors, etwa 17, eine positive Amplitudenmodulation und an dem Gitter von 18 eine negative Modulation. Die Detektorausgänge werden im Transformator 20 durch einen Schalter 19 in der richtigen Phase im Gegentakt kombiniert und einem Wiedergabegerät 21 zugeführt.

Die Detektoren 8 und 9 für die automatische Frequenzreglung arbeiten in derselben Weise wie die Empfangsdetektoren 17 und 18. Die Differenzspannung, die durch eine Phasenverschiebung der Zwischenfrequenz erzeugt wird, erscheint an den Widerständen

12 und 13 und wird über die Leitung 22 dem Oszillator übertragen, um den Wert eines frequenzbestimmenden Elementes zu ändern. Die Spannungsänderungen können dazu benutzt werden, um den Wert eines Blindwider-Standes in einem frequenzbestimmenden Kreis des Oszillators von 2 zu regeln.

Kondensator C₁ und Widerstände 12 und bilden einen Siebkreis, der verhindert, daß die Zwischenfrequenz in der Leitung 22 erscheint. Hierdurch wird verhindert, daß die automatische Frequenzreglung die Modulation aufhebt.

Wenn man Frequenzmodulation empfangen will, kann man den Kondensator C₁ fortlassen, damit die Niederfrequenz, die an den Widerständen 12 und 13 erscheint, den Wert

in

des frequenzbestimmenden Elementes in diesem Oszillator so ändert, daß der Oszillator moduliert wird. Diese Modulation beeinflußt die ankommende Hochfrequenz, derart, daß die Frequenzmodulation in eine Phasenmodulation verändert wird, die .sich für die Gleichrichtung in den Empfangsdetektoren eignet.

Bei der Schaltung gemäß Abb. 4 wird die geteilte Frequenz gleichgerichtet. Demgemäß wird, anstatt die geteilte Frequenz, wie in Abb. i, durch Überlagerung auf die Zwischenfrequenz zwecks Kombination mit der ungeteilten (ursprünglichen) Frequenz zurückzubringen, die ungeteilte (ursprüngliche) Zwischenfrequenz in einem Überlagerer 6 auf die geteilte Frequenz heruntergebracht. Die neu entstandene Zwischenfrequenz wird in dem Verstärker 23 verstärkt und dann mit der durch Frequenzteilung entstandenen Schwingung in bekannter Weise zusammengesetzt. In der obigen Beschreibung ist ein Multivibrator als Einrichtung zur Erzielung der Frequenzteilung angegeben worden. An seine Stelle kann auch irgendeine andere Einrichtung gesetzt werden, die eine Frequenzteilung bewirkt, etwa ein Röhrenoszillator oder ein mechanischer Frequenzteiler.

Abb. 5 zeigt eine Schaltung zur Teilung der phasen- oder frequenzmodulierten Wellen. Hier ist der Eingangskreis mit dem Amplitudenbegrenzer oder der automatischen Verstärkungsregelung 4 von Abb. 1 oder 4 und der Ausgang mit Mischstufe 6 von Abb. 1 oder mit dem Phasenregler 7 von Abb. 4 verbunden.

Die modulierte Zwischenfrequenz speist die Röhren des dargestellten Multivibrators, deren Elektroden so geschaltet sind, daß sich in ihren Ausgängen Schwingungen von einer Frequenz ergeben, die ein Bruchteil der Frequenz der aufgedrückten Schwingungen ist. Die Verringerung der Frequenz und des Modulationsgrades durch den Multivibrator bestimmt sich zum Teil durch die Konstanten des Kreises.

Abb. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Phasenreglerkreis 7 und 14 in den Abb. 1 und 4.

Die Detektoren 8 und 9 können auch dazu dienen, die Niederfrequenz zu liefern, oder es können die Detektoren 17 und 18 sowohl die die Frequenz regelnde Energie als auch die Niederfrequenz liefern.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ι . Einrichtung zur Demodulation phasen- oder frequenzmodulierter Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß von der Nutzschwingung, z. B. der Zwischenfrequenzschwingung bei Überlagerungsempfang, durch Frequenzteilung eine Schwingung kleinerer Frequenz abgeleitet wird und diese durch Anwendung des Zwischenfrequenzprinzips auf eine der beiden Schwingungen mit der Nutzschwingung in Übereinstimmung in der Frequenz gebracht wird, und daß die beiden so erhaltenen Schwingungen zwecks Umwandlung in eine amplitudenmodulierte Schwingung mit einer Phasenverschiebung von angenähert 90⁰ überlagert und dann demoduliert werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine dem Demodulator zugeführte Schwingung aus der Nutzfrequenz besteht und die andere Schwingung dadurch erhalten wird, daß die Nutzfrequenz geteilt und dann durch Überlagerung mit einer örtlich erzeugten Schwingung wieder auf die ursprüngliche Frequenz gebracht wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine dem Demodulator zugeführte Frequenz durch Frequenzteilung gewonnen wird, während die andere Schwingung gleicher Frequenz durch Überlagerung mit einer örtlich erzeugten Frequenz erhalten wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3 bei einem Überlagerungsempfänger, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegentaktgleichrichter verwendet wird, dem die eine Schwingung im Gegentakt und die andere im Gleichtakt zugeführt wird, und daß die zwischen den Anoden auftretende Differenzspannung zur Regelung der Frequenz eines Oszillators dient, welcher die empfangene Schwingung in eine Zwischenfrequenz überführt, die als Nutz- 1°° schwingung dient.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzmodulierte Schwingung vor der Demodulation durch eine selbsttätige Verstärlängsregelung in ihrer Amplitude konstant gehalten wird.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß zur Demodulation von frequenzmodulierten Schwin- no gungen die durch die Demodulation erhaltene Niederfrequenz die für den ZwischenfrequenzempfangdienendeOszillator- frequenz moduliert, so daß die Frequenzmodulation in eine Phasenmodulation umgewandelt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen