DE724028C

DE724028C - Modulation meter

Info

Publication number: DE724028C
Application number: DES133922D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Roman Golicke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1938-09-18
Filing date: 1938-09-18
Publication date: 1942-08-17

Description

Modulationsgradmesser Bekannilich ist der Modulationsgrad definiert durch das Verhältnis der nach Gleichrichtung an einem Ohmschen Widerstand erzielten niederfrequenten Wechselspannungsamplitude zu dem Gleichspannungsabfall, welcher der Trägerwelle entspricht.Modulation degree meter It is known that the degree of modulation is defined by the ratio of the obtained after rectification at an ohmic resistance low-frequency AC voltage amplitude to the DC voltage drop, which corresponds to the carrier wave.

Es sind Modulationsgradmesser bekanntgeworden, die einen Gleichrichter für die Hochfrequenz verwenden, hinter welchen Instrumente für die Messung von Gleichstromanteil und Niederfrequenzanteil der gleichgerichteten Spannung geschaltet werden. Bei den bekannten Modulationsgradmessern wird der Gleichstromanteil auf einen konstanten Wert eingestellt, so daß das niederfrequente Meßinstrument in Moduiationsgradprozenten geeicht werden kann. Diese Eichung gilt aber nur für einen hestimmten Gleichspannungsanteil, also bei gegebener Ankopplung an den Hochfrequenzkreis für einen bestimmten Hochfrequenzstrom. Ist die Trägeramplitude Schwankungen ausgesetzt, ändert sich also der Hochfrequenzstrom oder die Kopplung, so erhält man unrichtige Meßergebnisse. There are modulation meters are known that a rectifier for the high frequency use, behind which instruments for the measurement of direct current component and the low frequency component of the rectified voltage are switched. Both known modulation meters, the direct current component is set to a constant Value set so that the low-frequency measuring instrument in percent modulation can be calibrated. However, this calibration only applies to a certain DC voltage component, thus with a given coupling to the high-frequency circuit for a certain high-frequency current. If the carrier amplitude is exposed to fluctuations, the high-frequency current changes or the coupling, incorrect measurement results are obtained.

Dieser Nachteil wird bereits durch eine bekannte Anordnung beseitigt. Hierbei erfolgt die Messung des Modulationsgrades durch Kompensation der nach GLeichrichtung des Niederfrequenianteils entstehenden Gleichspannung gegen den vom Hochfrequenzgleichrichter gelieferten Gleichspannungsanteil. Dabei werden Niederfrequenz- und Gleichstrnmanteil nach Absiebung der Hochfrequenz an einen Abschlußwiderstand gelegt. Zur Messung des Modulationsminimums kommt hier ein gemeinsamer Abschlußwiderstand zur Verwendung, an den Niederfrequenz- und Gl eichstromanteil gelegt werden. Bei der Maximummessung sind jedoch besondere Widerstände für den Wechselspannungsabfall und den Gleichstromanteil vorgesehen. This disadvantage is already eliminated by a known arrangement. The degree of modulation is measured by compensating for the alignment of the low-frequency component against that of the high-frequency rectifier supplied DC voltage component. Thereby low frequency and direct current components are used after the high frequency has been filtered off, it is connected to a terminating resistor. For measurement of the modulation minimum, a common terminating resistor is used here, be applied to the low frequency and DC component. At the maximum measurement however, there are special resistances for the AC voltage drop and the DC component intended.

Demgegenüber wird bei dem Modulationsgradmesser nach der Erfindung sowohl bei der Messung des Modulationsmaximums als auch des Modulationsminimums der von dem gleichgerichteten Hochfrequenzstromanteil herrührende Gleichspannungsabfall an diesem Widerstand bzw. ein Teil dieses Gleichspannungsabfalls von dem vom Niederfrequenzanteil an dem gleichen Widerstand hervorgerufenen Wechselspannungsabfall nach weiterer Gleichrichtung kompensiert. Von zwei abgreifbaren Punkten des Abschlußwiderstandes werden dabei über zur wechselstrommäßigen Abriegelung dienende Schaltmittel, vorzugsweise Niederfrequenzdrosseln' die Gleichspannung und von den beiden Endpunkten des Widerstandes über gleichstrommäßige Abriegelungsmittel, wie Kondensatoren, die Niederfrequenzspannung abgenommen und die Niederfrequenzspannung über einen Umpoler zum Niederfrequenzgleichrichter weitergeleitet. In contrast, in the modulation meter according to the invention both when measuring the modulation maximum as also the modulation minimum the DC voltage drop resulting from the rectified high-frequency current component at this resistance or a part of this DC voltage drop from that of the low-frequency component at the same resistance caused alternating voltage drop after another Rectification compensated. From two tappable points of the terminating resistor are in this case via switching means serving for AC interlocking, preferably Low frequency chokes' the DC voltage and from the two end points of the resistor the low-frequency voltage via DC interlocking means, such as capacitors removed and the low-frequency voltage via a polarity reverser to the low-frequency rectifier forwarded.

Während bei der bekannten Anordnung im Falle der Maximummessung nur ein Teil der am Abschlußwiderstand liegenden Niederfrequenzspannung zur Messung verwertet wird, kommt bei dem Modulationsgradmesser nach der Erfindung stets die gesamte Niederfrequenzspannung in voller Höhe zur Wirkung. While with the known arrangement in the case of the maximum measurement only part of the low-frequency voltage at the terminating resistor for measurement is used, always comes with the modulation meter according to the invention entire low-frequency voltage in full effect.

Wenn bei der bekannten Anordnung die Messung nicht mit der gesamten an der Anode liegenden Spannung vorgenommen werden kann, so bedeutet dies eine Verringerung der Empfindlichkeit und der Genauigkeit der blessung. Die notwendige Meßempfindlichkeit wird bei der bekannten Anordnung dadurch erreicht, daß das Meßinstrument über eine Verstärkerröhre angeschlossen ist, wobei aber die Meßungenauigkeit bestehen bleibt. Demgegenüber ist bei dem Modulationsgradmesser nach der Erfindung die Meßempfindlichkeit und Meßgenauigkeit höher.If, with the known arrangement, the measurement is not carried out with the entire can be made at the anode voltage, this means a reduction the sensitivity and accuracy of the blessing. The necessary measurement sensitivity is achieved in the known arrangement in that the measuring instrument has a Amplifier tube is connected, but the measurement inaccuracy remains. In contrast, in the modulation meter according to the invention, the measurement sensitivity and measurement accuracy higher.

Die Erfindung bedeutet auch besonders deswegen einen größeren Vorteil, weil die Bestimmung des Modulationsmaximums bedeutend wichtiger ist als die des Minimums. In den meisten Fällen ist nämlich die Modulationsgradkontrolle mit einer Aussteuerungsmessung verbunden. Um Übersteuerungen zu vermeiden, ist es daher notwendig. das Modulationsmaximum zu kennen. The invention also means a greater advantage particularly because because the determination of the modulation maximum is much more important than that of the Minimum. In most cases, the modulation depth control is with a Level measurement connected. It is therefore necessary to avoid overloading. to know the modulation maximum.

Bei dem Modulationsgradmesser nach der Erfindung besteht der Abschlußwiderstand aus einer Anzahl hintereinandergeschalteter Einzelwiderstände, denen über Abgriffe die Gegenspannung (d. h. der gleichgerichtete, als Spannungsabfall an dem Widerstand gewonnene Niederfrequenzanteil) zugeführt wird. In the modulation meter according to the invention, there is the terminating resistance from a number of individual resistors connected in series, which are connected via taps the reverse voltage (i.e. the rectified one, as the voltage drop across the resistor obtained low frequency component) is supplied.

Zweckmäßig besteht der -Abschlußwiderstand aus neun hintereinandergeschalteten Einzelwiderständen ungefähr gleicher Größe. Die Abgriffe können in Modulationsgradprozenten von 10 bis 100% geeicht sein. Da durch das erfindungsgemäße Stufenpotentiometer die Modulationsgrade nur grob von 10 zu 10% einstellbar sind, ist gemäß der Erfindung zu dem Stufenpotentiorneter ein weiteres stufenlos regelbares Potentiometer in Reihe geschaltet, um die Messung grob in Zehnerstufen und fein stufenlos von o bis 100/, durchführen zu können.The terminating resistor expediently consists of nine series-connected Individual resistors approximately the same size. The taps can be in percentages of the degree of modulation be calibrated from 10 to 100%. As by the step potentiometer according to the invention the degrees of modulation can only be roughly adjusted from 10 to 10%, is according to the invention Another steplessly adjustable potentiometer in series with the step potentiometer switched to measure the measurement roughly in steps of ten and finely steplessly from o to 100 /, to be able to perform.

In an sich bekannter Weise erfolgt die Gleichrichtung sowohl der modulierten Hochfrequenzspannung als auch die Gleichrichtung des Niederfrequenzanteils vorzugsweise durch je einen Gleichrichter mit linearer Kennlinie, z. B. durch je eine Diode. The rectification of both the modulated high-frequency voltage as well as the rectification of the low-frequency component preferably by a rectifier with a linear characteristic, z. B. by ever a diode.

In den Stromkreis der den Niederfrequenzanteil gleichrichtenden Diode (Niederfrequenzdiode) wird zweckmäßig in an sich bekannter Weise ein Galvanometer geschaltet, das dann einen Strom anzeigt, wenn die von der Niederfrequenzdiode gelieferte Richtspannung die an dem Abschlußwiderstand oder einen Teil des Abschlußwiderstandes liegende Gleichspannung übersteigt. In the circuit of the diode that rectifies the low frequency component (Low-frequency diode) is expediently a galvanometer in a manner known per se switched, which then displays a current when the supplied by the low frequency diode Directional voltage at the terminating resistor or part of the terminating resistor lying DC voltage exceeds.

Von dem Niederfrequenzdiodenkreis werden durch geeignete, an sich bekannte Verblockungsmittel unerwünschte Spannungen ferngehalten. So wird die an dem Abschlußwiderstand liegende Niederfrequenzspannung der Diode über einen Verblockungskondensator geführt, um ein Zurückfließen des von der Niederfrequenzdiode gelieferten Gleichstromes zu verhindern. Ebenso wird die Richtspannung der Diode dem Potentiometer uber eine Niederfrequenzdrossel zugeführt, um ein Zurückfließen des Wechselstromes zu verhindern. From the low-frequency diode circuit are suitable, per se known blocking agents kept away unwanted stresses. So it will be on the terminating resistor low-frequency voltage of the diode via a blocking capacitor led to a return flow of the direct current supplied by the low frequency diode to prevent. Likewise, the directional voltage of the diode is sent to the potentiometer via a Low-frequency choke supplied to prevent the alternating current from flowing back.

An Hand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Durch zwei weitere Fig. 2 und 3 wird die Wirkungsweise der Fig. 1 dargelegt. On the basis of the drawing, an embodiment of the invention is intended are explained in more detail. By two more Fig. 2 and 3, the operation of the Fig. 1 set forth.

Der Eingang E des Modulationsgradmessers in der Fig. I ist sowohl hochohmig als auch niederohmig, um das Gerät an den Ausgang des Senders anpassen zu können. Die ankommende modulierte Hochfrequenz wird in der Diode 1 linear gleichgerichtet. Niederfrequenz- und Gleichstromanteil werden durch ein Filter F von der Hochfrequenz abgetrennt und fließen über den aus den Widerständen R1 und R2 bestehenden Abschlußwiderstand R. Das Filter F enthält in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Drosseln im Längszweig mit zwei quer geschalteten Kondensatoren und einem der zweiten Drossel parallel geschalteten Kondensator. The input E of the modulation depth meter in Fig. I is both high resistance as well as low resistance, in order to adapt the device to the output of the transmitter to be able to. The incoming modulated high frequency is rectified linearly in the diode 1. The low frequency and direct current components are separated from the high frequency by a filter F. separated and flow through the terminating resistor consisting of resistors R1 and R2 R. The filter F contains two chokes in the illustrated embodiment Series branch with two cross-connected capacitors and one of the second choke capacitor connected in parallel.

Es handelt sich bei dem dargestellten Filter um einen an sich bekannten Filteraufban mit geebnetem Wellenwiderstand.The filter shown is a known one Filter mounting with leveled wave resistance.

Der Widerstand R1 setzt sich aus einer Reihe hintereinandergeschalteter Einzelwiderstände ungefähr gleicher Größe zusammen. The resistor R1 is made up of a series of series-connected Individual resistors of roughly the same size together.

Die an dem Abschlußwiderstand R liegende Niederfrequenzspannung wird durch eine als hochohmiger Spitzenspannungsmesser wirkende Diode II in eine Gleichspannung verwandelt. Die Niederfrequenzspannung, die an dem Abschlußwiderstand R abgegriffen wird, wird dem Diodenkreis über Kondensatoren C1 und C2 zugeführt. Die Modulationsgradmessung erfolgt nun durch Kompensation dieser Gleichspannung gegen den vom Hochfrequenzgleichrichter (Diode I) gelieferten Gleichspannungsanteil, welcher ebenfalls an dem Abschlußwiderstand R liegt. Die von der Diode gelieferte Gleichspannung wird iiber eine Niederfrequenzdrossel L dem Abschluß widerstand zugeführt. In den Diodenpreis ist ein Galvanometer oder ein Relais oder ein sonstiger empfindlich,er Stromanzeiger G geschaltet, von dem nur die Klemmen + und - gezeichnet sind. Ein Strom über das Anzeigegalvanometer G beginnt erst zu fließen, wenn die von der Niederfrequenzdiode II gelieferte Richtspannung die an den Abgriffen des Abschlußwiderstandes liegende, von dem Hochfrequenzgleichrichter I herrührende Gleichspannung übersteigt. Da der Galvanometerkreis durch Verwendung einer Niederfrequenzdrossel verhältnismäßig niederohmig gehalten wurde, erfolgt ein steiles Anwachsen dieses Stromes bei steigendem Modulationsgrad. Es ist infolgedessen möglich, die Modulationsgrade sehr genau einzustellen und zu überwachen. Durch entsprechende Verschiebung der Anzapfungen an dem Abschluß widerstand R werden auch die Fehler ausgeglichen, welche bei kleinen Modulationsgraden infolge des Anlaufstromes der Niederfrequenzdiode II entstehen. Die Anzapfungen wurden so gelegt, daß bei einem Galvanometerausschlag von z. B. I ptA der an dem Abschlußwiderstand R eingestellte Modulationsgrad richtig ist.The one at the terminating resistor R. Low frequency voltage is converted into a Transformed DC voltage. The low frequency voltage applied to the terminator R is tapped off, is fed to the diode circuit via capacitors C1 and C2. The degree of modulation is now measured by compensating for this direct voltage against the DC voltage component supplied by the high-frequency rectifier (diode I), which is also connected to the terminating resistor R. The one supplied by the diode DC voltage is fed to the terminating resistor via a low-frequency choke L. In the diode price, a galvanometer or a relay or some other sensitive thing, he Current indicator G switched, of which only the + and - terminals are drawn. A Current through the display galvanometer G only begins to flow when the from the low-frequency diode II supplied directional voltage is the one at the terminals of the terminating resistor, from the high frequency rectifier I resulting DC voltage exceeds. Since the Galvanometer circuit relatively low-resistance due to the use of a low-frequency choke was held, there is a steep increase in this current with an increasing degree of modulation. As a result, it is possible to set and close the degrees of modulation very precisely monitor. Resisted by shifting the taps on the termination accordingly R also compensates for the errors that result from small degrees of modulation of the starting current of the low frequency diode II arise. The taps were like that placed that with a galvanometer deflection of z. B. I ptA of the terminating resistor R set modulation depth is correct.

Bei dem beschriebenen Modulationsgradmesser wird zur Bestimmung des Modulationsgrades der Spitzenwert und nicht, wie sonst üblich, der Effektivwert der Niederfrequenzspannung verwendet. Die Modulationsgradmessung über die Spitzenspannung der Niederfrequenz ist dann besonders vorteilhaft, wenn Übersteuerungen des Senders an dem Modulationsgradmesser erkannt werden sollen (z. B. bei der Überwachung von Telephoniesendern). With the described modulation meter, to determine the Degree of modulation is the peak value and not, as is usual, the effective value the low frequency voltage is used. The degree of modulation measurement via the peak voltage The low frequency is particularly advantageous when the transmitter is overloaded should be recognized by the modulation meter (e.g. when monitoring Telephone transmitters).

Während mit den zweckmäßig in Zehnerstufen geteilten und in Modulationsgradprozenten geeichten Angriffen des Widerstand des R1 nur eine verhältnismäßig grobe Modw lationsgradbestimmung möglich ist, dient das mit dem Stufenpotentiometer R1 in Reihe geschaltete stufenlos regelbare Potentiometer R zur Messung von Zwischenwerten des Modulationsgrades. While with the expediently divided into steps of ten and in percentages of the degree of modulation calibrated attacks of the resistance of R1 only provide a relatively rough determination of the degree of modulation is possible, the steplessly connected in series with the step potentiometer R1 is used adjustable potentiometer R for measuring intermediate values of the degree of modulation.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Einweggleichrichter für die Niederfrequenzmessung verwendet. Je nach der Polung dieses Gleichrichters ergeben sich zwei Möglichkeiten (Fig. 2 und 3), den Modulationsgrad zu messen. Die Niedlerfrequenzdiode kann mit Hilfe des Schalters S1, S2 umgepolt werden, so daß auch nach beiden Arten gemessen werden kann. In der Stellung I der Schalter erfolgt dann die Modulationsgradmessung nach Fig. 2, in Stellung 2 nach Fig. 3. Die zweite Schaltung ist dann zweckmäßig, wenn. Modulationsgrade von 100% an Sendern mit weniger guten Modulationseigenschaften gemessen werden sollen. In the illustrated embodiment, a half-wave rectifier is used used for low frequency measurement. Depending on the polarity of this rectifier there are two possibilities (FIGS. 2 and 3) to measure the degree of modulation. the The polarity of the low-frequency diode can be reversed using the switch S1, S2, so that can also be measured in both ways. In position I the switch takes place then the degree of modulation measurement according to FIG. 2, in position 2 according to FIG. 3. The second Circuit is useful when. Modulation degrees of 100% on transmitters with less good modulation properties are to be measured.

In Stellung 1 der Schalter S1, S2, also nach Messung nach Fig. 2, können Modulationsgrade von 1000/0 mit Sendern, welche sich ohne Verzerrung über 1000/0 modulieren lassen, sehr scharf eingestellt werden. Es zeigt sich, daß bei genau 100% Modulation der Galvanometerstrom ein Maximum aufweist.In position 1 the switches S1, S2, i.e. after the measurement according to Fig. 2, can modulation degrees of 1000/0 with transmitters, which are without distortion 1000/0 can be modulated, can be set very sharply. It turns out that with exactly 100% modulation of the galvanometer current has a maximum.

Die Erscheinung ist darauf zurückzuführen, daß bei genau 100% Modulation die Hochfrequenzspannung länger auf ihrem Kieinstwert verweilt (obere und untere Hüllkurve berühren sich gerade) als bei noch höheren Modulationsgraden (bei denen die Hüllkurven sich schneiden). Der im Galvanometer fließende Strom ist größer, wenn in der Niederfrequenzdiode II der Richtstrom längere Zeit fließen kann. Der Effekt läßt sich nur beobachten, wenn der Sender bis auf sehr geringe Hochfrequenzreste durchmoduliert werden kann und gibt ein strenges Maß für die Modulationseigenschaften bei hohen Modulationsgraden.The phenomenon is due to the fact that at exactly 100% modulation the high-frequency voltage stays longer at its lowest value (upper and lower Envelopes are just touching each other) than with even higher degrees of modulation (where the envelopes intersect). The current flowing in the galvanometer is greater, if the directional current can flow for a longer time in the low-frequency diode II. Of the The effect can only be observed when the transmitter is down to very low radio frequency residues can be modulated through and gives a strict measure of the modulation properties at high degrees of modulation.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Modulation meter with measurement the degree of modulation by compensating for the low-frequency component after rectification resulting DC voltage against that supplied by the high-frequency rectifier Direct voltage component, with the low frequency and direct current component after screening the high frequency can be applied to a terminating resistor, from which via direct current Interlocking means, such as capacitors, the lower frequency voltage and over to the switching means, preferably low-frequency chokes, used to isolate alternating currents, the direct voltage are fed to the low frequency rectifier, characterized in that, that both when measuring the modulation maximum and the modulation minimum the DC voltage drop resulting from the rectified high-frequency current component on, this resistance or a part of this DC voltage drop from the AC voltage drop caused by the low frequency component at the same resistor after further rectification is compensated and that from two tapped points of the resistance is the DC voltage and of the two end points of the resistance The low-frequency voltage via a polarity reverser for onward transmission to the low-frequency rectifier be removed.

2. module ationsgradmes ser according to claim I, characterized in that that the terminating resistor (R,) consists of a number of individual resistors connected in series exists, from which the compensation voltage is taken via taps.

3. modulation meter according to claim I and 2, characterized in that that as a step potentiometer (Rl) formed termination a stepless resisted adjustable potentiometer (R,!) is connected in series.

4. modulation meter according to claim 2 and 3, characterized in that that the taps are calibrated in percentage of modulation depth.

5. modulation meter according to claim 1 to 4, characterized in that that the rectification of both the modulated high frequency voltage and the Low frequency component through a rectifier with a linear characteristic, z. B. one diode each.

6. modulation meter according to claim 5, characterized in that that in the circuit of the low frequency diode (II) a galvanometer or some other sensitive current indicator (H) or a relay is switched.