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Gerät zur Bestimmung des Modulationsgrades und Klirrfaktors eines
tonmodulierten Senders Es ist ein Gerät bekannt, das der Blestimmung des Modulationsgrades
und Klirrfaktors eines tonmodulierten Senders durch getrennte Messung der einzelnen
Seitenfrequenzen dient. Bei diesem Gerät wird die in einer Überlagerungsstufe durch
Überlagerung der modulierten Hochfrequenz des Senders mit der einstellbareu Hochfrequenz
einer Oszillatorstufe gewonnene niederfrequente Zwischenfrequenz einem nachgeschalteten
und als Bandfilter wirkenden Zwischenfrequenzverstärker zugeführt, dessen Ausgangsspannungen
über eine Gleichrichterstrecke von einem Gleichstrominstrument angezeigt werden.
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Die mit diesem Gerät erzielbare Meßgenauigkeit ist infolge der niederfrequenten
Zwischenfrequenz und der damit abhängigen Verwendung von elektromagnetischen Schwingkreisen
als Filterelemente in der Zwischenfrequenzverstärkerstufe begrenzt. Die Begrenzung
der Meßgenauigkeit ist in der verhältnismäßig geringen Flankensteilheit dicser Filter
begründet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne Mehraufwand an technischen
Mitteln ein Gerät zu schaffien, dessen Meßgenauigkeit größer ist als die des bekannten.
Sie ist gekennzeichnet durch die Verwendung einer ho:chfrequenten Zwischenfrequenz
und darauf abgestimmter Quarzkristallfilter in der Zwischenfrequenzverstärkerstufe.
Da die Flankensteilheit der Kristallfiltler wesentlich größer ist als die der elektromagnetischen
Filter, läßt sich die Durchlaßbreite des Bandfilters extrem klein halten. Die extrem
kleine Durchlaßbreite des Zwischenfrequenzverstärkers bringt den Verteil mit sich,
daß auch die tiefen Seitenfrequenzen der Messung zugänglich gemacht werden.
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Für die weiteren, an sich bekannten Merkmale der Erfindung wird Patentschutz
nur in Verbindung mit den Maßnahmen des Hauptanspruches
begehrt.
Sie bestehen im einzelnen darin, daß im Eingang der Überlagerungsstufe ein stetig
regelbarer Spannungsteiler liegt, von dem die modulierte Hochfrequenz des Senders
abgegriffen wird. Im Ausgang dieser Überlagerungsstufe liegt ein sprungweise unterteilter
regelbarer Spannungsteiler. von dem die Spannung für den Zwischenfrequenzverstärker
abgegriffen wird. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit und der direkten Messung des Modulationsgrades
wurde dieser Spannungsteiler im Verhältnis 200 : 100 : 30 : 10 : 3 : 1 : 0,3 unterteilt.
Um, wie bereits beschrieben, auch die tiefen Seitenfrequenzen der Messung zugänglich
zu machen, wird die Durchlaßbreite des Zwischenfrequenzverstärkers auf 10 Hz festgelegt.
Zur Anzeige der gleichgerichteten Meßspannungen wird ein in Prozenten des Modulationsgrades
geeichtes hochempfindliches Drehspuleninstrument verwendet.
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Das erfindungsgemäße Gerät wird an Hand der beiliegenden Zeichnung
näher erläutert.
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Die modulierte Hochfrequenz des nicht dargestellten Senders wird
dem in Eingang der Überlagerungsstufe 1 liegenden und stetig regelbaren Spannungsteiler
2 zugeführt. Die Frequenz des Oszillators 3 ist bei dem nach der Erfindung gebauten
Gerät in dem Bereich von 90 bis 9000 kHz beliebig einstellbar. Zweckmäßigerweise
wurde der gesamte Frequenzbereich in vier geeichte Teilbereiche unterteilt. Bei
der Durchführung der Messung wird die Frequenz des Oszillators 3 zunächst auf die
Trägerwelle des zu messenden Senders im Abstand einer konstanten Zwischenfrequenz
von beispielsweise 50 kHz eingestellt. Mit dieser Hilfsfrequenz des Oszillators
3 wird die modulierte Hoehfrequenz in der Überlagerungsstufe 1 transponiert. Die
Zwischenfrequenz wird mittels eines Wellenmessers 4 kontrolliert. Die Skala des
Wellenmesslersl4 ist so geeicht, daß ihre Mitte der Einstellung der Oszillatorfrequenz
auf die Trägerfrequenz des modulierten Senders entspricht. Diese Stellung des Wellenmessers
4 ist als Nullstellung gekennzeichnet. Rechts von der Nullstellung sind die oberen
Seitenfrequenzen und links die unteren Seitenfrequenzen eingetragen so daß der Abstand
der Seitenfrequenzen von der Trägerwelle direkt abgelesen werden Land. Der Wellenmesser
4 gestattet die Erfassung der oberen und unteren Seitenfrequenzen bis zu IS kHz,
d. h. daß auch die Oberwellen der Modulationsfrequenz, die normalerweise im Tonbereich
von 500 bis rooo Hz liegt, erfaßt werden. Im Ausgang der Überlagerungsstufe 1 ist
ein sprungweise unterteilter und regelbarer Spannungsteiler 5 angeordnet, von dem
die Spannung für den nachgeschalteten Zwischenfrequenzverstärker 6 abgegriffen wird.
Der Spannungsteiler 5 wurde im Verhältnis 200 : 100 : 30 : 10 : 3 : 1 : 0,3 unterteilt.
Bei der Einstellung der Oszillatorfrequenz auf die Trägerfrequenz des zu messenden
Senders wird der im Ausgang der Überlagerungsstufe I liegende Spannungsteiler 5
auf den relativen Wert 200 eingestellt.
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Diesem Wert entspricht der kleinste Widerstand des Spannungsteilers
5. Die dem Wert 200 entsprechende Spannung wird dem auf die Zwischenfrequenz fest
abgestimmten Gitterkreis des Zwischenfrequenzverstärkers 6 zugeführt. Der als Bandfilter
wirkende Zwischenfrequenzverstärker 6 besitzt eine Durchlaßbreite von nur 10 Hz.
Diese extrem kleine Durchlaßbreite wurde durch geeigneten Einbau dreier Quarzfilter
erzielt. Die Ausgangs-@ spannung des Verstärkers 6 wird dem Gleichrichter 7 zugeführt
und als Gleichspannung von dem im Ausgang des Gleichrichters 7 liegenden hochempfindlichen
Drehspulinstrument S zur Anzeige gebracht. Der im Eingang der Überlagerungsstufe
I liegende Spannangsteiler 2 wird nunmehr so eingestellt, daß sich ein voller Ausschlag
am Instrument 8 ergibt.
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Bei der weiteren Messung wird der im Ausgang der Überlagerungsstufe
I liegende Spannungsteiler 5 auf den relativen Wert 100 eingestellt. Dem Wert 100
entspricht eine Zunehme des Widerstandes 5. D.r Wellenmesser 4 wird nun auf eine
Seitenfrequenz eingestellt und die Frequenz der Oszillatorstufe 3 so weit verstimmt,
bis wieder die Zwischenfrequenz von 50 kHz vorhanden ist Beträgt die Modulationsfrequenz
beispielsweise 1000 Hz, dann wird bei der Messung der oberen Seitenfrequenz (Trägerfrequenz
+ Modulationsfrequenz3 die Oszillatorfrequienz ebenfalls um 1000 Hz nach oben verstimmt,
während bei der Messung -der unteren Seitenfrequenz (Trägerfrequenz - Modulationsfrequenz)
die Oszillatorfrequenz um 1000 Hz nach unten verstimmt wird. Mit der neu eingestellten
Oszillatorfrequenz wird die modulierte H-ochfrequenz in der Überlagerungsstufe 1
transponiert. Die der neuen Einstellung des Oszillators 3 entsprechende Zwlschenfrequenz
wird über den Spannungsteiler 5, den Verstärker 6 und den Gleichrichter 7 von dem
Instrument 8 angezeigt. Der Ausschlag des Instrumentes 8 ergibt direkt die Tiefe
der Modulation in Prozenten. Sollen weitere Seitenfrequenzen, die durch den Modulationsvorgang
verursacht sind, untersucht werden, dann muß der Wellenmesser 4 und der Oszillator
3 entsprechend eingestellt werden. Erforderlichenfalls wird auch der Spannungsteiler
5 auf einen neuen Wert umgeschaltet. Die Werte 30, I0, 3, I und 0,3 des Spannungsteilers
5 verbessern die Genauigkeit bei kleineren Modulationstiefen. Sie geben
den
Modulationsgrad bei vollem Ausschlag des Instrumentes 8 an.
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Durch die Erfassung der Modulationsgrundfrequenz sowie ihrer Oberwellen
läßt sich leicht in bekannter Weise der Klirrfaktor mit ausreichender Genauigkeit
bestimmen.