Modulation

Aufbaukurs N -> E

Unmodulierter Träger

Einfachste Form eines HF-Signals
Konstante Amplitude, Frequenz und Phasenlage
Genau eine Frequenz
Bereits Ein- und Ausschalten (CW) des Trägers ist eine Informationsübertragung

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<p>Kurzfassung: Diagramm mit einer regelmäßigen, hellblauen Sinuswelle konstanter Amplitude über der Zeit.</p>
<p>Details: Links steht eine vertikale Achse mit Pfeil nach oben und der Beschriftung "Amplitude"; eine horizontale Achse mit Pfeil nach rechts und der Beschriftung "t" verläuft mittig durch das Bild und schneidet die vertikale Achse links. Entlang dieser horizontalen Linie ist eine durchgehende, hellblau gezeichnete Sinuskurve mit vielen gleichmäßig beabstandeten Perioden dargestellt. Die Kurve schwingt symmetrisch ober- und unterhalb der horizontalen Achse; Spitzenhöhe und Periodenlänge bleiben über die gesamte Breite gleich. Weitere Beschriftungen, Raster oder Zahlen sind nicht vorhanden.">
<figcaption>Abbildung E-9.1.1: Unmodulierter Träger</figcaption></p>
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* Im Gegensatz zu AM wird weniger als die halbe Bandbreite verwendet * Maximal $2,7 kHz$ * Entspricht dem NF-Signal

1) Kurzbeschreibung: Dreireihige Grafik mit jeweils zwei Diagrammen; identische Diagramme links: horizontale Achse „f“ und vertikale Achse „Leistung“; auf der horizontalen Achse Skalenmarkierungen bei „300 Hz“ und „3 kHz“; längere vertikale Linie bei 300 Hz und kürzere vertikale Linie bei 3 kHz; Diagramme rechts: horizontale Achse „f“ und vertikale Achse ohne Bezeichnung; auf der horizontalen Achse Skalenmarkierung „f_T“; 1. Reihe: vertikale Linie bei f_T, links und rechts davon auf der Grundlinie spiegelbildliche Vierecke mit nach links und rechts abfallenden Oberkanten, darüber ein Doppelpfeil, beschriftet mit „6 kHz“; 2. Reihe: rechts von f_T auf der Grundlinie ein Viereck mit nach rechts abfallender Oberkante, darüber ein Doppelpfeil, beschriftet mit „2,7 kHz“; 3. Reihe: links von f_T auf der Grundlinie ein Viereck mit nach links abfallender Oberkante, darüber ein Doppelpfeil, beschriftet mit „2,7 kHz“; zwischen den Diagrammen einer Reihe jeweils ein Pfeil nach rechts, beschriftet mit „AM“ (1. Reihe), „USB“ (2. Reihe) bzw. „LSB“ (3. Reihe) .
<ol start= — Abbildung E-9.2.1: Bandbreite von AM, USB und LSB

* Durch Mischung und Filterung * Mit der Vorauswahl von USB und LSB wird die Trägerfrequenz gewählt * Durch den Mischer entstehen zwei Frequenzen * Im Bandfilter wird nur eine Frequenz durchgelassen

1) Kurzbeschreibung: Blockschaltbild mit Signalfluss von links nach rechts: Quelle, Verstärker, Mischer mit seitlichem Generator, Filter; Umschalter „LSB“ und „USB“ parallel zum Generator.
<ol start= — Abbildung E-9.2.1: Blockschaltbild zur Modulation von SSB mit der Filtermethode

Der Trick ist hier, dass das Bandfilter nur eine Resonanzfrequenz hat
Durch die Verschiebung der Trägerfrequenz im Oszillator wird dann das gewünschte Seitenband durchgelassen

Beispiel LSB:

Mikrofon: $300 Hz$ - $3 kHz$
LSB-Oszillator: $9001,5 kHz$
DSB-Signal:
a) $8998,5-9001,2 kHz$
b) $9001,8-9004,5 kHz$
Filter: $9000 kHz\pm1,5 kHz$
SSB-Signal:
$8998,5-9001,2 kHz$

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<p>Kurz-Zusammenfassung: Blockdiagramm eines SSB-Signalpfads mit Verstärker, DSB-Mischer, SSB-Filter und umschaltbarer Oszillatorzuführung; mehrere Frequenzangaben sind beschriftet.</p>
<p>Detaillierte Beschreibung: Von links nach rechts verläuft eine Linie durch mehrere Blöcke. Ganz links ein Kreis als Eingang, verbunden mit einem quadratischen Block mit Dreiecksymbol (Verstärkersymbol). Ein Pfeil führt weiter zu einem quadratischen Block mit einem eingekreuzten Kreis und der Beschriftung „DSB“. Darüber stehen die Texte „a) 8998,5–9001,2 kHz“ und „b) 9001,8–9004,5 kHz“. Rechts davon folgt ein weiterer quadratischer Block mit drei wellenförmigen Linien und der Beschriftung „SSB“; ein Pfeil führt durch diesen Block nach rechts. Über dem Übergang zwischen DSB-Block und SSB-Block steht „9000 kHz ± 1,5 kHz“. Ganz rechts oben steht erneut „8998,5–9001,2 kHz“. Unterhalb des DSB-Blocks befindet sich ein Block mit der Beschriftung „G“, von dem ein nach oben gerichteter Pfeil zum DSB-Block führt; an diesem Pfeil steht „fosz“. Der G-Block ist von einer rechteckigen Umrandung umfasst, die nach rechts unten zu zwei senkrechten Umschaltern führt. Der linke Umschalter ist mit „LSB“ beschriftet, der rechte mit „USB“. Unter jedem Umschalter ist ein kleines Rechtecksymbol mit zwei dünnen horizontalen Balken darin gezeichnet. Unter dem linken Symbol steht „9001,5 kHz“, unter dem rechten „8998,5 kHz“. Unter dem linken Symbol befindet sich ein kleiner ausgefüllter Punkt. Alle Verbindungslinien sind mit Pfeilspitzen in Signalflussrichtung gezeichnet.">
<figcaption>Abbildung E-9.2.1: Frequenzen mit der Filtermethode bei LSB</figcaption></p>
</figure>
<figure class=

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<p>Kurzfassung: Links ein Spektrum mit fallender Leistung zwischen 300 Hz und 3 kHz, rechts ein verschobenes, schmalbandiges Spektrum mit farbigen Umrisslinien und mehreren Frequenzangaben; dazwischen steht „LSB“ mit Pfeil nach rechts.</p>
<p>Detaillierte Beschreibung: Das linke Koordinatensystem hat die y‑Achse mit „Leistung“ und die x‑Achse mit „f“ beschriftet; auf der x‑Achse stehen „300 Hz“ links und „3 kHz“ rechts. Darin befindet sich ein schwarzes, vierseitiges Flächengebilde: Es startet bei 300 Hz mit einer senkrechten Kante nach oben, hat oben eine schräge Kante, die von links nach rechts abfällt, und endet bei 3 kHz mit einer senkrechten Kante nach unten zurück zur x‑Achse. Zwischen den beiden Diagrammen steht in Blau „LSB“ mit einem blauen Pfeil nach rechts. Rechts ist ein weiteres Koordinatensystem mit y‑Achse nach oben und x‑Achse nach rechts, die x‑Achse ist mit „f“ beschriftet. Entlang der x‑Achse verläuft eine dünne Basislinie; darüber liegt ein schmaler, rot umrandeter Buckel mit abgerundetem oberen Rand. Innerhalb dieses roten Umrisses befindet sich ein blaues, keilförmiges Flächengebilde mit einer schrägen oberen Kante. Unter diesem Bereich stehen zwei blaue, senkrecht gedrehte Frequenzbeschriftungen: „8998,5 kHz“ links und „9001,2 kHz“ rechts. Rechts daneben ist eine dünne, senkrechte, graue Linie und ein kleineres graues, schräg begrenztes Flächengebilde; oben rechts steht in Grau „9001,5 kHz“.">
<figcaption>Abbildung E-9.2.2: Spektrum mit der Filtermethode bei LSB</figcaption></p>
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Beispiel USB:

Mikrofon: $300 Hz$ - $3 kHz$
USB-Oszillator: $8998,5 kHz$
DSB-Signal:
a) $8995,5-8998,2 kHz$
b) $8998,8-9001,5 kHz$
Filter: $9000 kHz\pm1,5 kHz$
SSB-Signal:
$8998,8-9001,5 kHz$

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<ol>
<li>
<p>Kurze Zusammenfassung:
Blockdiagramm mit Signalfluss von links nach rechts durch Verstärker, DSB‑Mischer und SSB‑Filter, mit darunterliegender Umschaltung zwischen zwei 9‑MHz‑Zweigen (LSB/USB) und mehreren Frequenzangaben.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung:</p>
</li>
</ol>
<ul>
<li>Links ein Kreis; ein Pfeil führt nach rechts in einen rechteckigen Block mit einem Dreieck (Verstärker‑Symbol). Von dort ein Pfeil in einen rechteckigen Block mit Mixer‑Symbol (Kreis mit Kreuz), beschriftet „DSB“. Rechts davon ein weiterer rechteckiger Block mit drei wellenförmigen Linien, beschriftet „SSB“, aus dem ein Pfeil nach rechts herausführt.</li>
<li>Textbeschriftungen oberhalb des DSB‑/SSB‑Bereichs: „a) 8995,5–8998,2 kHz“ und darunter „b) 8998,8–9001,5 kHz“. Rechts oben neben dem SSB‑Ausgang steht erneut „8998,8–9001,5 kHz“. Zwischen DSB und SSB steht „9000 kHz ± 1,5 kHz“.</li>
<li>Unterhalb des DSB‑Blocks befindet sich ein rechteckiger Block mit der Aufschrift „G“. Ein Pfeil von „G“ zeigt nach oben zum DSB‑Block und ist mit „fosz“ beschriftet.</li>
<li>Von „G“ verläuft eine Leitung nach links unten und bildet eine U‑förmige Schleife nach rechts, an der zwei vertikale Abzweige mit offenen Schalter‑Symbolen liegen, links „LSB“, rechts „USB“.</li>
<li>Unter dem linken Abzweig („LSB“) ist ein kleines rechteckiges Kästchen, darunter die Beschriftung „9001,5 kHz“. Auf der horizontalen Leitung darunter ein schwarzer Punkt. Unter dem rechten Abzweig („USB“) ist ein gleichartiges Kästchen, darunter „8998,5 kHz“. Alle diese Elemente sind mit der unteren Leitung verbunden, die zurück zum Block „G“ führt.">
<figcaption>Abbildung E-9.2.1: Frequenzen mit der Filtermethode bei USB</figcaption>
</li>
</ul>
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<ol>
<li>
<p>Zusammenfassung: Die Abbildung zeigt links ein Leistungs‑über‑Frequenz‑Diagramm mit fallender Linie zwischen 300 Hz und 3 kHz und rechts ein weiteres Frequenzdiagramm mit markierten Frequenzen, mehreren spektralen Formen sowie der blauen Beschriftung „USB“ und einem Pfeil dazwischen.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Links befindet sich ein Koordinatensystem mit waagerechter Achse „f“ (Pfeil nach rechts) und senkrechter Achse „Leistung“ (Pfeil nach oben). Auf der f‑Achse sind „300 Hz“ links und „3 kHz“ rechts beschriftet. Ein schwarzer, schräg abfallender Linienzug verläuft von einem höheren Wert bei 300 Hz linear abwärts bis 3 kHz; die Form ist seitlich durch senkrechte Linien zum Nullniveau begrenzt und bildet ein keilförmiges/trapezförmiges Umrissprofil. In der Mitte zwischen den beiden Diagrammen steht in Blau „USB“ mit einem blauen Pfeil nach rechts. Rechts folgt ein zweites Koordinatensystem mit waagerechter Achse „f“ (Pfeil nach rechts) und einer senkrechten, unlabeled Achse (Pfeil nach oben). Oberhalb links steht in hellem Grau die Zahl „8998,5 kHz“. Entlang der Frequenzachse sind zwei blaue, vertikal gedruckte Zahlen zu sehen: links „8998,8 kHz“ und weiter rechts „9001,5 kHz“. Im Spektrum rechts sind mehrere Umrissformen dargestellt: links davon ein kleiner grauer, schräg ansteigender Keil sowie eine dünne graue senkrechte Linie; rechts davon ein rot umrandetes, bandförmiges Profil mit vertikalen Flanken und abgerundetem Scheitel. Innerhalb dieser roten Umrandung liegt ein blau gezeichneter, schräg abfallender Keil. Die Baselines beider Diagramme sind als schwarze, waagerechte Linien gezeichnet."></p>
<figcaption>Abbildung E-9.2.2: Spektrum mit der Filtermethode bei USB</figcaption>
</li>
</ol>
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* Für Sprache reicht zwischen $300 Hz$ und $3000 Hz$ * Entspricht $2,7 kHz$ * Es werden auch kleinere Filter, z.B. $2,4 kHz$ verwendet * An vielen TRX lassen sich die Filter einstellen

* Wird ein NF-Signal mit größerer Bandbreite verwendet, steigt die HF-Bandbreite * Sollte vermieden werden, um benachbarte Signale nicht zu stören * Auf maximale Bandbreite im Bandplan achten

Mit der NF-Leistung wird die Leistung der HF gesteuert
Zu leises Mikrofon bewirkt weniger Ausgangleistung am Sender
Eine zu starke Mikrofonverstärkung kann Störungen bei Stationen auf dicht benachbarten Frequenzen verursachen

Frequenzmodulation (FM) II

* Konstante Amplitude * Veränderliche Frequenz * Relativ unempfindlich gegenüber Amplitudenstörungen (z.B. Kfz, Blitze)

1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „t“ und einer vertikalen Achse „U_HF“. Sinusförmige Kurve entlang der Nulllinie mit konstanter Amplitude und variierender Periodendauer.
<ol start= — Abbildung E-9.3.1: Frequenzmodulation

* Lautstärkeinformation wird bei FM durch *Trägerfrequenzauslenkung* (Frequenzhub) übertragen * Lautes NF-Signal $\rightarrow$ größerer Hub $\rightarrow$ höhere Bandbreite

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<ol>
<li>
<p>Kurzbeschreibung: Ein zweiteiliges Diagramm: oben ein Koordinatensystem U_HF über f mit einem hellblau gefüllten Rechteck um f_T und beidseitigen Δf-Markierungen, unten ein Koordinatensystem U_NF über t mit einer hellblauen, S‑förmigen Kurve.</p>
</li>
<li>
<p>Detaillierte Beschreibung: Im oberen Koordinatensystem zeigt die vertikale Achse nach oben und ist mit „U_HF“ beschriftet; die horizontale Achse zeigt nach rechts und ist mit „f“ beschriftet. Auf der f‑Achse gibt es links einen kurzen gestrichelten Abschnitt. Ein hellblaues, undurchsichtig gefülltes Rechteck steht auf der f‑Achse; durch die Mitte des Rechtecks verläuft eine schwarze, senkrechte Linie. Unter dieser senkrechten Linie steht „f_T“. Über dem Rechteck sind zwei doppelpfeilige Maßpfeile eingezeichnet, links und rechts der Mittellinie, jeweils mit „Δf“ beschriftet. Im unteren Bereich setzt sich die zentrale senkrechte Linie nach unten fort und endet mit einer Pfeilspitze; die zugehörige Achsenbeschriftung lautet „t“. Eine horizontale Achse zeigt nach rechts und ist mit „U_NF“ beschriftet. Vom Schnittpunkt der unteren Achsen aus verläuft eine glatte, hellblaue, S‑förmige Kurve: Sie beginnt am Achsenschnitt, schwingt zunächst nach links aus, senkt sich ab und schwingt dann nach rechts, wobei sie weiter nach unten verläuft."></p>
<figcaption>Abbildung E-9.3.1: Trägerauslenkung bei Frequenzmodulation</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</div>
</section>
<section></section>
<section></section>
<section><ul>
<li>Zur Einschränkung der Bandbreite wird das Mikrofonsignal in der Amplitude begrenzt</li>
<li>Dieses Signal wird auf den Träger mittels FM aufmoduliert</li>
<li>Der Frequenzhub kann dabei fest sein oder einstellbar mittels eines Hub-Reglers</li>
</ul>
</section>
</section>
<section>
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Die Bandbreite wird in Hertz ($Hz$) gemessen

Dynamikkompressor I

Ohne Kompressor

Sprache unterliegt starken Schwankungen in der Amplitude
Das führt zu unterschiedlicher Modulation des Signals
Teilweise kann das Signal beim Empfänger schlecht verstanden werden

*Mit Kompressor* * Ein *Dynamikkompressor* hebt leise Signale gegenüber den lauten an * Das Signal wird hinsichtlich seiner Amplitudenschwankungen komprimiert * Führt zu einem besseren Verständnis beim Empfänger

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