DE616269C - Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschiebung von vorzugsweise 90íÒ - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
27. JULI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a⁴ GRUPPE 14oi

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. März 1932 ab

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung nur eines Seitenbandes beim Nachrichtenverkehr mittels modulierter Trägerwellen. Es ist bekannt, bei der Nachrichtenübermittlung mit Trägerströmen ein Seitenband dadurch, zu gewinnen,- daß die Nachrichtenströme einer Trägerfrequenz aüfmoduliert werden, wobei ein unteres und ein oberes Seitenband entsteht, und daß das unerwünschte Seitenband mittels Siebmittel unterdrückt wird. Es ist ferner bekannt, die Unterdrückung eines Seitenbandes dadurch zu erreichen, daß an Stelle eines Modulators zwei Modulatoren in der Weise kombiniert werden, daß die unteren Seitenbänder sich aufheben und die oberen sich addieren, oder umgekehrt. Hierzu ist es notwendig, daß sowohl die beiden modulierenden Nachrichtenströme als auch, die beiden Trägerströme der Modulationseinrichtung mit 90⁰ Phasenverschiebung zugeführt werden. Im gemeinsamen Ausgangskreis der Modulationseinrichtung findet durch Überlagerung der beiden modulierten Ströme die Aufhebung bzw. Addition der gewünschten Seitenbänder statt. Fig. ι zeigt das Grundsätzliche dieses Verfahrens. Den beiden Modulationsröhren M₁ und M₂ wird die Hochfrequenzschwingung

mit 90 ° Phasenverschiebung zugeführt,

wobei die Phasendrehung durch, eine Widerstandskapazitätsanordnung W, C erfolgt.

Wenn die Niederfrequenzschwingung -—

ebenfalls mit 90 ° Phasenunterschied zugeführt wird, entsteht am Ausgang je nach der Polung der Teilwicklungen des Ausgangsübertragers U_a entweder nur die obere Seitenfrequenz -ÜZ- _od_er dig untere Seitenfrequenz

In gleicher Weise ist am Ausgang

h—n

in

ein oberes bzw. unteres Seitenband vorhanden, wenn die niederfrequenten Teilströme einer Nachricht mit je 90° Phasenverschiebung' den Modulationsröhren M₁, M₂ zugeführt werden.

Während es nun sehr einfach ist, eine feste

Frequenz, z. B. die Trägerfrequenz —, um

90⁰ zu verdrehen, ist es schwierig, eine exakte Drehung aller Teilschwingungen eines niederfrequenten Frequenzbandes, um das es sich bei der Übertragung von Nachrichten immer handelt, zu erreichen. Die bekannten Verfahren lassen dies nur annäherungsweise zu. Sie bestehen z. B. darin, daß besondere phasendrehende Netzwerke angewendet werden, oder darin, daß eine Modulation auf eine höhere Frequenz erfolgt und die Ströme eines Seitenbandes über phasenverschiebende Widerstände, z. B. Ohmsche Widerstände, und Kapazitäten geleitet werden. Das erste Verfahren bedingt genau dimensionierte und umfangreiche Netzwerke, dia jedoch grundsätzlieh nur näherungsweise eine Phasendifferenz von 90 ° über ein breiteres Band bewirken können, während bei dem zweiten trotz der

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Hans -Mayer in Berlin-Charlottenburg.

im Verhältnis zur Trägerfrequenz verhältnismäßig geringen Bandbreite keine gleiche Phasenverschiebung aller Frequenzen des zu übertragenden Frequenzbereiches möglich ist.

Es ist ferner auch vorgeschlagen worden, eine Drehung von zwei Niederfrequenzbändern um 90 ° zueinander in der Weise zu bewirken, daß das Frequenzband einmal direkt und ein zweites Mal auf einem Parallelwege indirekt an die Hochfrequenzmodulationsstufe geleitet wird, .wobei es auf dem indirekten Wege nacheinander mit ein und derselben Frequenz moduliert und wieder demoduliert wird. Die Phase der modulierenden Frequenz ist dabei der der demodulierenden Frequenz gegenüber um 90⁰ verschoben, und zwischen beiden Modxuatioiisstufen ist ein Filter zwecks Aussiebung 'eines Seitenbandes geschaltet. Die Hauptschwierigkeit dieses Verfahrens bestellt in der Anordnung des letztgenannten Filters, da dieses keine relativen Phasenverschiebungen zwischen den einzelnen Frequenzen des zu übermittelnden Frequenzbandes herbeiführen, darf.

Durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird die gewünschte Phasenbeziehung zwischen den beiden niederfrequenten Nachrichtenströmen auf einfache Weise mit jeder beliebigen Genauigkeit erhalten. Das Verfahren besteht darin, daß das eine Seitenband einer mit den niederfrequenten Nachrichtenströmen modulierten Frequenz zwei getrennten Stromzweigen zugeführt wird, in denen sich je eine weitere Modulationsstufe befindet, die beide von der gleichen Frequenz gespeist werden, wobei aber die Ströme dieser Frequenz an beiden Modulationsstufen einen Phasenunterschied von vorzugsweise 90⁰ zueinander besitzen. Die aus den beiden letztgenannten Modulationsstufen resultierenden Frequenzbänder besitzen hiäiisichtlich aller ihrer Einzelfrequenzen genau die gleiche Phasenverschiebung wie die Ströme der gemeinsamen modulierten Frequenz dieser Stufen, d. h. z. B. 90⁰. Vorzugsweise werden nach der weiteren Erfindung die beiden letztgenannten Modulationsstufen mit der gleichen Trägerfrequenz und der der gleichen Stromquelle wie die erste Modulationsstufe, die zur Herstellung des einen Seitenbandes führte, gespeist, so daß die zweiten Modulationsstufen die Rolle von Demodulatoren spielen. Die Trägerfrequenz der zweiten Modulationsstufe kann jedoch auch von der der ersten Modulationsstufe zugeführten Frequenz abweichen. Nähere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und Darstellung eines Ausführungsbeispieles hervor.

In Fig. 2 ist mit N eine Stromquelle bezeichnet, die der Erzeugung der Nachrichten- = ströme dient, z. B. ein Sprechapparat. Die Sprechströme werden- in dem Modulator M dem Strom des Generators T₁ auf moduliert. Durch das Filter S_a erfolgt die Abtrennung des unteren Seitenbandes, worauf dieses den Demodulatoren G₁, G₂ zugeführt wird. Den beiden Demodulatoren werden die Ströme des Generators T₂ mit 90⁰ Phasenverschiebung zugeführt. In den Ausgangskreisen der De-< modulatoren befinden sich die Filter S₁, S₂, durch die eine Absonderung nicht gewünschter Bestandteile, die bei der Demodulation erhalten werden, erfolgt. Die demodulierten Nachrichtenströme werden darauf einer bekannten Kompensationseinrichtung K über die Übertrager U₁, U₂ zugeführt. Diese sind mit den im Gegentakt geschalteten Modulationsröhren R₁, R₂ bzw. R_s, i?4 gekoppelt. Über die Übertrager U_s, U₄ werden die Ströme der Trägerstromquelle T₃ den gemeinsamen Gitterkreisen zugeführt. Den beiden Trägerströmen wird in an sich bekannter Weise über den Widerstand W bzw. die Kapazität C ein Phasenunterschied von 90⁰ gegeben. In dem Ausgangskreis der Kompensationseinrichtung K befinden sich die Übertrager U₅, U₆, deren Sekundärseiten in Reihe geschaltet sind. Von den Klemmen A und B wird das gewünschte Seitenband abgenommen.

Rechnerisch stellen sich die Verhältnisse wie folgt dar:

Es werde eine Teilschwingung a · cos pt des niederfrequenten Nachrichtenstromes aus der Stromquelle N betrachtet. Die Schwingung des Generators T₁ sei mit b · cos qt be-. zeichnet. Das Modulationsprodukt beider Schwingungen ergibt dann die beiden Seitenschwingungen ¹Z₂ ab · cos (q + p) t und ¹Z₂ ab 'cos (q — p)t. Von diesen wird die letztere durch das Filter S_a zu den Demodulatoren G₁ bzw. G₂ geleitet. Die demodulierenden Schwingungen von G₁ und G₂ seien durch

c · cos (rt -j- φ + 9O°) und c · cos (rt -j- φ)

wiedergegeben. Für den Demodulator G₁ ist also ein Modulationsprodukt

l/a & b · cos (q — p)t · c· cos (rt + φ + 90⁰) vorhanden, aus dem die Seitenschwingungen

abc-cosKq—p — ^t — ip — go] α b c - cos [(q —p + r)t + φ + 90⁰]

hervorgehen. In gleicher Weise ergeben sich für den Demodulator G₂ die Seitenschwingungen

%ab c«cos [(q—p — r)t + φ] und ¹J_iab c· cos [(q —ρ + r)t + φ).

Durch die Filter S₁ und S₂ werden nur die tiefen Seitenschwingungen

cos [(q—ρ — r)t — φ — α.ο°]
bzw. cos [(q—p — r)t — φ]

nach der Modulationseinrichtung K hindurchgelassen, die, wie leicht zu sehen, beide einen Phasenunterschied von 90⁰ besitzen. Wenn die Demodulationsfrequenz gleich der Modu-

lationsfrequenz ist, d. h.

'in

gemacht

wird, und φ gleich Null gesetzt wird, reduzieren sich die hinter den Filtern S₁ bzw. S₂ erhaltenen Schwingungen auf die Werte cos pt und sin pt.

Dieses gilt für jede beliebige Teilschwingung p der niederfrequenten Nachricht N, daher auch für das gesamte Frequenzband. Die Demodulatoren G₁ und G₂ sollen möglichst gleich beschaffen sein, ebenfalls die Siebketten S₁ und S_s, damit die Amplituden der beiden Nachrichtenströme an den Eingangstransformatoren CZ₁ und U₂ möglichst gleich groß sind.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung einer Phasenverschiebung von vorzugsweise 90 ° zwischen den niederfrequenten Modulationsströmen, die zur Modulation von Kompensationsschaltungen zwecks Erzeugung nur eines auszustrahlenden Seitenbandes erforderlich sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerwelle mit den niederfrequenten Nachrichtenströmen moduliert wird und daß nach Aussiebung eines Seitenbandes mit diesem in zwei getrennten Stromzweigen zwei um die gewünschte Phase verschobene Ströme gleicher Frequenz erneut moduliert werden und daß in beiden Stromzweigen. das untere oder obere Seitenband ausgesiebt und zur Modulation der Kompensationsschaltung verwendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den beiden getrennten Stromzweigen modulierten Frequenzen beider Modulationsstufen derselben Stromquelle entnommen bzw. gleichgemacht werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Eingang zugeführte Trägerwelle, die mit den niederfrequenten Nachrichtenströmen moduliert wird, und die zweite modulierte Frequenz eines Stromzweiges der zweiten Modulationsstufe gleichphasig gemacht werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen