DE1088114B - Anordnung zur Unterdrueckung eines Seitenbandes in einem amplitudenmodulierten Sender - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Unterdrückung eines Seitenbandes in einem amplitudenmodulierten Rundfunksender mittels eines zusätzlichen Phasenmodulators.

Rundfunksender für lange, mittlere und kurze Wellen arbeiten gewöhnlich mit Amplitudenmodulation, die im ausgesendeten Frequenzband zwei symmetrisch zur Trägerfrequenz gelagerte Seitenbänder bildet. Durch Unterdrückung eines dieser Seitenbänder kann sowohl eine wesentliche Verbesserung des Ausnutzungsgrades der ausgestrahlten Hochfrequenzenergie als auch des dem Sender zugeteilten Hochfrequenzspektrums erzielt werden. Da dieses Verfahren jedoch komplizierte und kostspielige zusätzliche Kreise im Empfänger erfordert, wird die Unterdrückung eines Seitenbandes~.bisher-fast ausschließlich nur bei kommerziellen Sendern angewendet.

Ein neues Verfahren für Amplitudenmodulation mit einem unterdrückten Seitenband wurde vorgeschlagen, das mit voller Amplitude der Trägerfrequenz und einer künstlich hervorgerufenen nichtlinearen Verzerrung des Modulationssignals arbeitet, um die im normalen Rundfunkempfänger bei Einseitenbandempfang entstandenen nichtlinearen Verzerrungen zu kompensieren. Ein solches Einseitenbandsignal kann auch bekannterweise durch eine Kombination der Amplituden- und Phasenmodulation entstehen, wo bei geeigneter gegenseitiger Phasenlage der beiden. Modulationssignale das eine oder das andere Seitenband unterdrückt werden kann. Durch eine einfache Berechnung kann allerdings gezeigt werden, daß ζ. B. für die gewünschte Unterdrückung eines der beiden Seitenbänder um etwa 40 db das richtige Verhältnis der beiden Modulationspegel auf 1% genau sein muß und auch die gegenseitige Phasenlage auf 0,7° genau eingestellt werden muß. Solche Genauigkeit der Amplituden- und Phasenverhältnisse in dem ganzen Frequenz- und Amplitudenbereich der normalen Modulationssignale zu erzielen ist aber sehr schwierig, und sie in Betrieb dauernd zu erhalten ist noch schwieriger. Deswegen ist es bekannt, daß solche Systeme das ungewünschte Seitenband nur selten über 30 db unterdrücken können. Diese Notwendigkeit der genauen Pegel- und Phaseneinstellung und deren Betriebsschwankungen zu beseitigen und die Seitenbandunterdrückung zu erhöhen, ist der Zweck der vorliegenden erfindungsgemäßen Anordnung, die die Eigenschaften einer Gegenkopplung aufweist und im Betrieb viel stabiler und einfacher richtig einzustellen ist.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Unterdrückung eines Seitenbandes in einem amplitudenmodulierten Sender geht aus von einer Anordnung, die einen Phasenmodulator zwischen der Quelle der Anordnung zur Unterdrückung

eines Seitenbandes
in einem amplitudenmodulierten Sender

Anmelder:
Tesla, närodni podnik, Prag-Hloubetin

Vertreter: Dipl.-Ing. B. Wehr, Dipl.-Ing. H. Seiler,

Berlin-Grunewald, Lynarstr. 1,

und Dipl.-Ing. H. Stehmann,

Nürnberg 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Tschechoslowakei vom 12. April 1958

Jiri Vackäf, Prag,
ist als Erfinder genannt worden

Trägerfrequenz und der Amplitudenmodulationsstufe verwendet. Sie ist gekennzeichnet durch einen Demodulator, der über ein Bandfilter, das auf das zu unterdrückende Seitenband abgestimmt ist, an den Ausgang des Senders angeschlossen ist, wobei dem anderen Eingang dieses Demodulators die phasenverschobene Trägerfrequenzspannung zugeführt wird und der Ausgang dieses Demodulators an den Eingang des zusätzlichen Phasenmodulators angeschlossen ist.

Die Frequenz des Seitenbandes und die Trägerfrequenz werden zweckmäßig vor Einführung in den Hilfsmodulator durch Mischung mit einer Hilfsfrequenz herabgesetzt. Ferner kann vorteilhafterweise der Rückkopplungsspannung eine durch Phasenverschiebung aus dem Eingangs-Modulationssignal des Senders abgeleitete Komponente hinzugefügt werden.

Das Entstehen des Einseitenbandsignals nach der Erfindung soll nun mit Hilfe der Zeichnung näher erklärt werden. Es zeigt

Fig. 1 das Vektordiagramm für Amplitudenmodulation mit einem Seitenband,

Fig. 2 den zeitabhängigen Verlauf des Vektors aus Fig. 1,

Fig. 3 den Phasenverlauf und

Fig. 4 das Blockdiagramm einer beispielsweisen Ausführung des erfindungsgemäßen Senders.

009 589/321

In Fig. 1 entsteht der Vektor 3 als Vektorsumme des Trägerfrequenzvektors 1 und des rotierenden Vektors des Seitenbandes. 2. Die Amplitude des resultierenden Vektors ändert sich zeitabhängig gemäß der in Fig. 2 dargestellten Kurve.

Die Modulation mit bloß einem Seitenband kann, wie bekannt, durch gleichzeitige Amplituden- und Phasenmodulation der Trägerfrequenz erzielt werden. Wirksame Unterdrückung eines Seitenbandes in einem Sender mit der erwähnten gleichzeitigen Amplituden- und Phasenmodulation wird durch Rückkopplung gemäß der Erfindung erzielt. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Sendes ist in Fig. 4 dargestellt.

Durch die senkrechte, gestrichelte Linie ist die Figur in zwei Teile geteilt. Der linke Teil zeigt einen Sender mit den üblichen Stufen, nämlich dem Hauptoszillator 1, der HF-Verstärkerstufe 2, der modulierten Ausgangs-HF-Verstärkerstufe 3 und dem Modulationsverstärker 4. Zwischen dem Hauptoszillator 1 und der HF-Verstärkerstufe: 2 ist der Phasenmodulator 5 geschaltet, der die zusätzliche Phasenmodulation zur Unterdrückung eines Seitenbandes liefert.

Der rechte Teil der Figur zeigt die neuen zusatzliehen Teile des Senders, welche die wirksame Unterdrückung eines Seitenbandes durch die erfindungsgemäße Rückkopplung ermöglichen.

Die Frequenz des Hilfsoszillators 6 unterscheidet sich nur gering, z. B. um 10 kHz, vor der im Hauptoszillator 1 des Senders erzeugten Trägerfrequenz. In die Mischstufe 7 gelangen die nicht modulierte Frequenz des Oszillators 6 und die modulierte Frequenz des Oszillators 1, so- daß hier eine Differenzfrequenz f₁— /g entsteht, die gemäß der obigen Voraussetzung 1OkHz beträgt. Diese Differenzfrequenz trägt die gleiche Modulation wie das Ausgangssignal des Senders. Im Bandpaßfilter 8 wird aus diesem Frequenzspektrum das zu unterdrückende Seitenband ausgeschieden und in den Demodulator 11 geleitet.

Gleichzeitig gelangt in die Mischstufe 9 die Frequenz des Hilfsoszillators 6 und die nicht modulierte Trägerfrequenz aus dem Hauptoszillator 1, so daß sich hier die nicht modulierte Differenzfrequenz Z₁-Z₆=IOkHz bildet. Diese wird im Phasenglied 10 z. B. um 90° verschoben, und sie wird dann als Hilfsträgerfrequenz in den Demodulator 11 geführt, wo sie sich mit dem durch das Bandpaßfilter 8 durchgelassenen Seitenband verbindet. Die Ausgangsspannung des Demodulators 11, dessen Phase von der im Phasenglied 10 erzielten Phase der Hilfsträgerfreqenz aus der Mischstufe 9 abhängt, während ihre Amplitude unmittelbar von der Amplitude des zu unterdrückenden Seitenbandes abhängt, bildet die Rückkopplungsspannung, die als Modulationssignal in den Phasen- modulator 5 des Senders geleitet wird. Durch geeignete Verschiebung der Phase der Hilfsträgerfrequenz im Phasenglied 10 kann, erzielt werden, daß die Rückkopplungsspannung aus dem Demodulator 11 die richtige Phase besitzt, die in Fig. 3 dargestellt ist und das betreffende Seitenband unterdrücken kann. Dies bedeutet, daß die gesamte Rückkopplungsbahn 5-2-3-7-8-11-5 den Charakter einer geschlossenen Rückkopplungsschleife mit negativem Faktor besitzt. Durch passende Wahl der Übertragungseigenschaften der einzelnen Glieder dieser Rückkopplungsschleife kann man einen verhältnismäßig hohen Wert des Rückkopplungsfaktors und dadurch auch eine wesentliche Unterdrückung des ungewünschten Seitenbandes erzielen.

In manchen Fällen genügt es, wenn, bloß ein bestimmter Frequenzabschnitt des betreffenden Seitenbandes unterdrückt wird. Dies kann leicht durch geeignete Gestaltung der Übertragungskurve des Bandpaßfilters 8 erreicht werden. Der Sender strahlt dann z. B. die niedrigeren Frequenzen 30 bis 200Hz mit beiden Seitenbändern und die Frequenzen ab 200 Hz mit bloß einem Seitenband aus. Dadurch können die Kreise des Senders beträchtlich vereinfacht und verbilligt werden.

Die Anordnung kann noch weiter verbessert werden, wenn der aus dem Demodulator 11 entnommenen Rückkopplungsspannung eine weitere Komponente hinzugefügt wird, die durch Phasenverschiebung des Eingangs-Modulationssignals des Senders mit Hilfe des zusätzlichen Phasengliedes 12 entsteht.

In der beschriebenen Weise kann durch verhältnismäßig einfache Mittel, ohne komplizierte Kreise im Empfänger, ein Seitenband wirksam bis um 50 bis 60 db unterdrückt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Unterdrückung eines Seitenbandes in einem amplitudenmodulierten Sender, der einen Phasenmodulator zwischen der Quelle der Trägerfrequenz und der Amplitudenmodulationsstufe verwendet, gekennzeichnet durch einen Demodulator (H), der über ein Bandfilter, das auf das zu unterdrückende Seitenband abgestimmt ist, an den Ausgang des Senders angeschlossen ist, wobei dem anderen Eingang dieses Demodulators (11) die phasenverschobene Trägerfrequenzspannung zugeführt wird und der Ausgang dieses Demodulators (11) an den Eingang des Phasenmodulators (5) angeschlossen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Seitenbandes und die Trägerfrequenz des Senders vor Einführung in den Demodulator (11) durch Mischung mit einer Hilfsfrequenz herabgesetzt werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsspannung eine durch Phasenverschiebung aus dem Eingangs-Modulationssignal des Senders abgeleitete Spannungskomponente hinzugefügt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Technisches Zentralblatt (Elektrotechnik), 1956, S. 821, und 1958, S. 652/653.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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