DE830674C

DE830674C - Modulator fuer Zwecke der Traegerfrequenztelephonie

Info

Publication number: DE830674C
Application number: DEP45925A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gerhard Haessler
Original assignee: Mix und Genest AG
Current assignee: Mix und Genest AG
Priority date: 1949-06-16
Filing date: 1949-06-16
Publication date: 1952-02-07

Description

Modulator für Zwecke der Trägerfrequenztelephonie Es ist bekannt, für Zwecke der F requenztitnsetzung in Trägerfrequenztelephonie- und -telegraphiesysternen sog. passive Modulatoren zu verwenden, bei denen stromabhängige Widerstände, meist in der Form von Dioden oder Trockengleichrichtern, durch den Trägerstrom so weit durchgesteuert werden, claß ihre Leitfähigkeit im Takte der Trägerfrequenz in weiten Grenzen geändert wird. An den Eingangs- und Ausgangsklemmen solcher @lodulatoreii treten außer den gewünschten noch eine große :Anzahl unerwünschter Modulationsprodukte auf. Diese wirken teils als Fremdspannungen unmittelbar störend, teils beeinflussen sie mittelbar Höhe und Frequenzabhängigkeit der Modulationsdämpfung für das Nutzband, falls für sie keine passenden Abschlußbedingungen vorliegen. 1s ist daher erwünscht, die Anzahl der störenden Nlodulationsprodukte möglichst zu vermindern. Es ist zu diesem Zweck bekannt, die Modulatoren als Gegentakt- oder Doppelgegentaktmodulatoren auszuführen, bei denen ein Teil der Störspannungen durch Kompensation beseitigt oder stark geschwächt wird. Auch diese Mittel sind jedoch vielfach noch nicht ausreichend.
Gemäß der Erfindung wird eine weitere Verringerung der Anzahl störender Modulationsprodukte dadurch erzielt, daß das Verhältnis Durchlaßzeit Sperrzeit - der stromabhängigen Widerstände des Modulators auf solche Werte gebracht wird, daß die Amplitude bestimmter Gruppen von '\,fodulationsprodukten ein Minimum wird.
Es ist zwar im Zusammenhang mit einer Untersuchung der Amplitudenmodulation bei gleichzeitiger Anwesenheit mehrerer Frequenzen bereits darauf hingewiesen worden, daß man die Amplitude gewisser Modulationsprodukte durch Vorspannungen beeinflussen kann, jedoch steht dieser Hinweis in keinem Zusammenhang mit dem der Erfindung zugrunde liegenden Problem. Außerdem sind ihm keine quantitativen Regeln für die Bemessung der Vorspannung zur Erzielung der gewünschten Wirkungsweise zu entnehmen.
Im folgenden sollen die obenerwähnten Verhältnisse sowie die Mittel, durch die gemäß der Erfindung eine Verbesserung in der Wirkungsweise der Modulatoren erzielt werden kann, näher beschrieben werden. Zunächst ist in den Abb. i und 2 die M)hängigkeit von Seitenbändern höherer Ordnung sowie von Harmonischen des Trägers von dem Verhältnis Durchlaßzeit td zu Sperrzeit t, graphisch dargestellt. Als Abszisse ist dabei das Verhältnis aufgetragen, während die Ordinaten den relativen Pegel unter dem Seitenbandpegel aufzeigen. Gezeigt sind die Dämpfungskurven 2T ± M (doppelte Trägerfrequenz ± Modulationsfrequenz), 3 T ± M und 4 T ± X in Abb. i und T, 2 T, 3 T, 4 T in Abb. 2. Ein oft besonders störendes Modulationsprodukt stellt die Frequenz 2T-M dar. Es tritt bei Gegentaktmodulatoren auf und ist unter anderem dafür verantwortlich, daß die Nutzdämpfung der in der Trägerfrequenztelephonie üblichen Einseitenbandmodulatoren durch die Abschlußbedingungen für das zweite Seitenband beeinflußt wird. Wie sich aus Abb. i ohne weiteres ergibt, kann man dieses Modulationsprodukt und seine störenden Auswirkungen durch Einstellung eines Verhältnisses zum Verschwinden bringen.
Stellt man andererseits besonders hohe Anforderungen an die Trägerunterdrückung, so kann man diese durch Wahl eines niedrigen Wertes für das DurchlaBzeit Verhältnis gperrzeit besonders gut erfüllen. Ein einfaches Mittel, um dies zu erreichen, ist die Verwendung einer verzerrten Trägerspannung. Ein anderes Mittel zur Einstellung des Verhältnisses der Schaltzeiten, das besonders bei Doppelgegentaktmodulatoren angewandt werden kann, besteht darin, daß man der Trägerspannung eine Vorspannung der stromabhängigen Widerstände überlagert. Weiter ist eine Einstellung der Schaltzeiten durch die Amplitude der Trägerspannung möglich. Aus den Abb.3 bis 5 lassen sich diese Verhältnisse leicht entnehmen. Die Abbildungen zeigen die Charakteristik des Modulators und die ihn steuernde Trägerspannung. In Abb.3 ist der Einfluß der Trägeramplitude auf die Schaltzeiten wiedergegeben. Es ist deutlich erkennbar, daß bei kleiner werdender Trägeramplitude das Schaltzeitverhältnis ebenfalls kleiner wird. In der Abbildung ist die Durchschaltezeit mit td, die Sperrzeit mit t, bezeichnet. Ebenso ist der Einfluß einer Vorspannung der stromabhängigen Widerstände auf die Schaltzeit aus der Charakteristik zu entnehmen. Eine Vorspannungsänderung ist gleichbedeutend einer horizontalen Verschiebung der Kennlinie i-u. Abb.4 läßt erkennen, wie man durch eine einseitige nichtlineare Verzerrung der Trägerspannung eine Einstellung der Schaltzeiten bewirken kann. Insbesondere ist auf diese Weise die Herstellung eines Schaltzeitverhältnisses möglich. Die praktische Realisierung einer solchen einseitigen Verzerrung ist in Abb.6 gezeigt. Diese stellt eine Ringmodulatorschaltung üblicher Art dar, bei der parallel zu den Trägereingangsklemmen eine Reihenschaltung eines Gleichrichters G i mit einem vorzugsweise regelbaren Widerstand gelegt ist, mit deren Hilfe die Verzerrung eingestellt werden kann. Eine weitere Modulatorschaltung ist in Abb. 7 wiedergegeben. Bei dieser Doppelgegentaktmodulatorschaltung ist in Reihe zur Trägerspannung eine Vorspannung L7,, für die stromabhängigen Widerstünde gelegt, die in der oben beschriebenen Weise auf die Schaltzeiten einwirkt. Abb.5 zeigt eine andere Verzerrung der Trägerspannung, die ein besonders kleines Verhältnis liefert, wie es für eine gute Trägerunterdrückung erforderlich ist.
Die in den Abbildungen gezeigten Schaltungen sind lediglich Beispiele für die verschiedenen Lösungsprinzipien, auf welche die Erfindung jedoch in keiner Weise beschränkt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Modulator unter Verwendung stromabhängiger, durch den Trägerstrom gesteuerter Widerstände, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der stromabhängigen Widerstände auf einen bestimmten Wert eingestellt wird, so daß die Amplitude bestimmter Gruppen von Modulationsprodukten zu einem Minimum wird.
2. Modulator nach Anspruch i, vorzugsweise in Gegentaktschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Schaltzeiten durch eine einseitige, nichtlineare Verzerrung der Trägerspannung erfolgt.
3. Modulator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitige, nichtlineare Verzerrung durch eine parallel zu den Trägereingangsklemmen des Modulators gelegte Reihenschaltung eines Gleichrichters mit einem vorzugsweise einstellbaren Widerstand erfolgt.
4. Modulator nach Anspruch i, vorzugsweise in Doppelgegentaktschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Schaltzeiten durch eine der Trägerspannung überlagerte Vorspannung der stromabhängigen Widerstände erfolgt.
5. Modulator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Schaltzeiten durch dieAmplitude derTrägerspannung erfolgt.
6. Modulator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Unterdrückung des Modulationsproduktes 2 T ± M (Doppelter Träger ± Modulationsfrequenz) das Verhältnis auf den Wert r gebracht wird. Modulator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke besonders guter Trägerunterdrückung das Verhältnis Durchlaßzeit Sperrzeit auf Werte unter 0,4 gebracht wird.