DE754469C

DE754469C - Verfahren und Anordnung zur Erzeugung einer frequenzmodulierten Schwingung

Info

Publication number: DE754469C
Application number: DES144829D
Authority: DE
Inventors: Harry Dr-Ing Zuhrt
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1941-04-09
Filing date: 1941-04-09
Publication date: 1954-07-26

Description

Verfahren und Anordnung zur Erzeugung einer frequenzmodulierten Schwingung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Erzeugung einer phasen-bzw. frequenzmodulicrten Schwingung aus einer amplitudenmodulierten Schwingung. -Zur Erzeugung einer frequenzmodulierten Schwingung aus einer amplitudenmodulierten Schwingung kann man dieser bekanntlich einen um etwa go° gedrehten Trägervektor zusetzen. Es ist weiterhin bekannt, hierbei eine unmodulierte Zusatzschwingung solcher Phasenlage zuzuführen, daß die ursprüngliche Trägerschwingung vollkommen ausgelöscht wird und nur eine zu ihr senkrechte Komponente übrigbleibt. Die Erfindung geht nun einen anderen Weg. Sie geht von der bekannten Tatsache aus, daß bei ungleichmäßiger Dämpfung eines Seitenbandes einer amplitudenmodulierten Schwingung zusätzlich eine Phasenmodulation auftritt.
Gemäß der Erfindung wird eines der Seitenbänder einer amplitudenmodulierten Schwingung ganz oder teilweise unterdrückt bzw, die beiden Seitenbänder verschiedenartig verstärkt und zur Beseitigung der Amplitudenmodulation eine Amplitudenbegrenzung vorgenommen. Die Erfindung nutzt also eine an sich bekannte Erscheinung zur Erzeugung einer frequenzmodulierten Schwingung aus und beseitigt die dann störende Amplitudenmodulation durch eine Amplitudenbegrenzung. An sich ist die Übertragung von verschiedenartig verstärkten Seitenbändern als sogenannte il/2-Seitenbandmodulation bekannt, jedoch handelt es sich dort durchweg um amplitudenmodulierte Schwingungen, wobei die zusätzlich auftretende Phasenmodulation als Nachteil mit in Kauf genommen werden muß te.
In der Fig. i ist ein Vektorbild dargestellt, um die Verhältnisse näher zu erläutern. Uo ist der Trägervektor, US der eine Seitenbandvektor. Das andere Seitenband sei ganz unterdrückt. Die resultierende Spannung U ist aber dann in Amplitude und Phase und damit auch in der Frequenz moduliert. Phasen-und Frequenzmodulation unterscheiden sich bekanntlich nur durch die Abhängigkeit des Hubes von der Modulationsfrequenz. Zur Erzeugung eines ausreichend großen Frequenzhubes wird in an sich bekannter Weise die frequenzmodulierte Sch-,vingung vervielfacht.
Eine Anordnung gemäß der Erfindung zeigt als Beispiel die Fig. 2, an Hand deren weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert werden. Ein Sender S, der insbesondere quarzstabilisiert sein kann, erzeugt eine verhältnismäßig niedrige Trägerfrequenz, die beispielsweise zwischen 4. und io MHz liegen kann und die im MödulatorM mit der Modulationsfrequenz amplitudenmoduliert wird. Die Modulationsfrequenz kann beispielsweise eine Niederfrequenzspannung oder auch insbesondere eine Bandgruppe eines mehrfachträgerfrequenten Nachrichtensystems sein und z. B. von 9o bis i8o kHz reichen. L' sei der letzte Verstärker der Niederfrequenz bzw. der mehrfachträgerfrequenten Bandgruppe.
Um eine reine Frequenzmodulation zu erhalten, ist beispielsweise eine Kondensator-Widerstands -Anordnung RC vorgesehen, durch die die dem Modulator M zugeführte Niederfrequenz- bzw. Trägerbandspannung umgekehrt proportional zur Modulationsfrequenz gemacht wird. In einem Filter F wird das eine der bei der Amplitudenmodulation entstehenden Seitenbänder abgeschnitten (es genügt jedoch, beide Seitenbänder verschiedenartig zu dämpfen bzw. zu verstärken) und der Träger und das übrigbleibende Seitenband nach einer Amplitudenbegrenzung im Begrenzer B im Frequenzvervielfacher FL' vervielfacht, beispielsweise im Verhältnis i : 4.o bis i : ioo, und auf die Antenne A gegeben.
Damit die entstehende Frequenzmodulation genügend geradlinig ist, darf der größte Phasenhub nicht wesentlich über 30° betragen; bei höheren Ansprüchen muß er entsprechend kleiner sein. Die Amplitudenmodulation und die Seitenbandbeschneidung müssen daher bei einer so niedrigen Trägerfrequent erfolgen und dabei der Amplitudenmodulationsgrad so gering gewählt sein, daß der gewünschte prozentuale Frequenzhub bei einem genügend kleinen Phasenhub entsteht.
Durch die Erfindung wird es möglich, einen quarzstabilisierten Sender für die Amplitudenmodulation anzuwenden, und man erhält die Möglichkeit, eine Frequenzmodulation mit stabilisierter Trägerfrequenz zu erstellen, so daß die andernfalls erforderlichen Nachstelleinrichtungen der Frequenz fortfallen. Im Empfänger kann hierbei die unmodulierte Überlagerungsfrequenz ebenfalls quarzstabilisiert sein, so daß sämtliche N achstelleinrichtungen der Verbindung fortfallen. Die stabilisierte Ausgangsfrequenz kann im Empfänger eine andere als im Sender sein.
Die Erfindung ist besonders geeignet für Dezimeterwellensender mit Vielfachausnutzung, da hierbei die Trägerfrequenz genügend hoch ist, um eine gute Aussiebung des Seitenbandes zu ermöglichen. Besondere Vorteile bieten als Zubringer Trägerfrequenzsysteme, deren Kanäle in einer Oktave liegen, da dann für die Geradlinigkeit der Klirrfaktor dritter Ordnung allein zu berücksichtigen ist.
Die Aussiebung bzw. Schwächung des einen Seitenbandes braucht nicht unmittelbar in der ersten Frequenzstufe zu erfolgen, sondern kann an sich in einer beliebigen Stufe vorgenommen werden. Es ändern sich dabei jedoch die Klirrfaktorbedingungen. Da der Klirrfaktor auf Grund bekannter Kennlinienverzerrungen entsteht, können zusätzlich Mittel zur Entzerrung des entstehenden Klirrfaktors vorgesehen werden, besonders in dem Fall, daß das eine Seitenband genügend stark gedämpft ist. Die Entzerrung kann vorzugsweise vor der Amplitudenmodulation in Verbindung mit der Kondensator-Widerstands-Anordnung vorgenommen «erden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung einer phasen- bzw. frequenzmodulierten Schwingung aus einer amplitudenmodulierten Schwingung, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Seitenbänder der amplitudenmodulierten Schwingung ganz oder teilweise unterdrückt wird bzw. die beiden Seitenbänder verschiedenartig verstärkt «-erden und daß zur Beseitigung der Amplitudenmodulation eine Amplitudenbegrenzung vorgenommen wird.
2. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf die der Umwandlung der anlplitudenmodulierten Schwingung in eine phasen- bzw. frequenzmodulierte Schwingung dienenden Einrichtungen eine oder mehrere Frequenzvervielfacherstufen folgen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenmodulation und die verschiedenartige Seitenbandbehandlung bei einer so niedrigen Trägerfrequenz erfolgt und dabei der Amplitudenmodulationsgrad so gering gewählt ist, daß der größte Phasenhub etwa 3o° beträgt. q..
Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Amplitudenmodulationseinrichtung zugeführte resultierende Spannung umgekehrt proportional der Modulationsspannung gemacht ist.
5. Anordnung nach Anspruch q., gekennzeichnet durch eine Kondensator-Widerstands-Anordnung im Zweige der Modulationsfrequenz.
6. Anordnung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Modulationsfrequenz Bandgruppen eines Trägerfrequenzsystems benutzt sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle des Trägerfrequenzsystems in einer Oktave liegen. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschrift Nr. 2 020 327.