Modulation

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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 EA-9.1.1: Unmodulierter Träger</figcaption></p>
</figure>
</div>
</section>
            </section>
                    <section>
                <section data-background-color=

Amplitudenmodulation (AM) II

1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „t“ und einer vertikalen Achse „Amplitude“; sinusförmige Kurve entlang der Nulllinie mit konstanter Periodendauer und variierender Amplitude.
<ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „t“ und eine vertikale Achse mit der Beschriftung „Amplitude“. Eine blaue, sinusförmige Kurve läuft über die gesamte Bildbreite entlang der Nulllinie. Sie weist eine konstante Periodendauer, aber eine variierende Amplitude auf. Im ersten und dritten Viertel des Bildes ist die Amplitude groß, im zweiten und vierten Viertel dagegen klein. Weitere Beschriftungen oder Maße sind nicht vorhanden.">
    Abbildung EA-9.2.1: Amplitudenmoduliertes Signal mit zwei Tönen
  • * Ohne Modulation wird bei AM nur das Trägersignal mit konstanter Amplitude übertragen * Durch Modulation wird das Signal beeinflusst * Es entstehen stärkere Ausschläge in den positiven und negativen Bereich
    1) Kurzbeschreibung: Modulationshüllkurve eines AM-Signals mit abgeflachten Enden der einzelnen Schwingungen.
<ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt die horizontale Modulationshüllkurve eines AM-Signals. Die abgeflachten Enden jeder einzelnen Schwingung berühren sich jeweils auf der Nulllinie. Die Kurve ist mit einer grauen Innenfläche und schwarzer Umrandung gezeichnet.">
    Abbildung EA-9.2.1: Amplitudensignal bei einem Modulationsgrad von $100 %$
  • $m = \frac{\hat{U}_{mod}}{\hat{U}_{T}}$
    * Verhältnis zwischen aufmodulierter NF-Hüllkurve und dem HF-Träger * Maximal möglich ist $m=1$ oder $100 %$ * Signal steuert zwischen Träger und maximal möglichem Wert aus

    Abzulesen aus der Grafik:

    • gegeben: $\hat{U}_{mod} = 1 \oszidiv = 3 V$
    • gegeben: ${\hat{U}_{T}} = 2 \oszidiv = 6 V$
    • gesucht: $m$
    $m = \frac{\hat{U}_{mod}}{\hat{U}_{T}} = \frac{3 V}{6 V} = 0,5 = 50 %$
    1) Kurzbeschreibung: Modulationshüllkurve eines AM-Signals mit stark abgeflachten Enden der einzelnen Schwingungen und großem Abstand der Schwingungen zueinander.
<ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt die horizontale Modulationshüllkurve eines AM-Signals. Die stark abgeflachten Enden jeder einzelnen Schwingung berühren sich jeweils auf der Nulllinie. Die Schwingungen selbst haben einen großen Abstand zueinander. Die Kurve ist mit einer grauen Innenfläche und schwarzer Umrandung gezeichnet.">
    Abbildung EA-9.2.1: Amplitudensignal bei einem Modulationsgrad von mehr als $100 %$
  • * Bei $m > 1$ * Bewirkt zeitweise oder vollständige Unterdrückung des Trägersignals * Führt zu Verzerrungen und Seitenband-Splatter

    Einseitenbandmodulation (SSB) II

    * 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=
  • Ausführliche Beschreibung: Die Grafik besteht aus drei Reihen untereinander mit jeweils zwei Diagrammen nebeneinander. Die Diagramme links sind jeweils identisch und haben eine horizontale Achse „f“ und eine vertikale Achse „Leistung“. Die horizontale Achse hat Skalenmarkierungen bei „300 Hz“ und „3 kHz“. Bei 300 Hz gibt es eine längere vertikale Linie und bei 3 kHz eine kürzere vertikale Linie. Die oberen Enden sind durch eine nach rechts abfallende Linie miteinander verbunden. Die Diagramme rechts haben eine horizontale Achse „f“ und eine vertikale Achse ohne Bezeichnung. Die horizontale Achse hat jeweils eine Skalenmarkierung „f_T“. In der ersten Reihe gibt es eine vertikale Linie bei f_T, links und rechts davon sind auf der Grundlinie stehend spiegeldbildliche Vierecke mit nach links und rechts abfallenden Oberkanten dargestellt. Darüber befindet sich ein roter Doppelpfeil mit der Beschriftung „6 kHz“. In der zweiten Reihe steht ein Viereck auf der Grundlinie rechts von f_T mit nach rechts abfallender Oberkante, darüber ein roter Doppelpfeil mit der Beschriftung „2,7 kHz“. In der dritten Reihe steht ein Viereck auf der Grundlinie links von f_T mit nach links abfallender Oberkante, darüber ein roter Doppelpfeil mit der Beschriftung „2,7 kHz“. Zwischen den Diagrammen jeder Reihe gibt es jeweils einen nach rechts zeigenden, blauen Pfeil, beschriftet mit „AM“ (1. Reihe), „USB“ (2. Reihe) bzw. „LSB“ (3. Reihe).">
    Abbildung EA-9.3.1: 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=
  • Ausführliche Beschreibung: Gezeigt ist ein Blockschaltbild aus mehreren, mit einer horizontalen Linie verbundenen Baugruppen. Ganz links befindet sich ein unbeschrifteter Kreis mit einem vertikalen Strich an der linken Seite. Rechts davon folgt ein Block mit einem nach rechts zeigenden Dreieck (Verstärker). Es schließt sich ein Block an, in dem ein Kreis mit einem diagonalen Kreuz dargestellt ist (Mischer). Von unten gibt es eine vertikale Verbindung von einem Block mit der Aufschrift „G“ (Oszillator). Die Verbindung ist mit „f_OSZ“ beschriftet. Unterhalb des Oszillators ist ein Umschalter zwischen „LSB“ und „USB“ eingezeichnet. Rechts vom Mischer gibt es einen mit „DSB“ beschrifteten Block, der zu einem Block mit drei wellenförmigen Linien (Filter) führt, von denen die obere und die untere Wellenlinie durchgestrichen ist. Darauf folgt ein Pfeil mit der Beschriftung „SSB“. Weitere Beschriftungen sind nicht vorhanden.">
    Abbildung EA-9.3.1: 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
    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=
  • Ausführliche Beschreibung: Gezeigt ist ein Blockschaltbild aus mehreren, mit einer horizontalen Linie verbundenen Baugruppen. Ganz links befindet sich ein unbeschrifteter Kreis mit einem vertikalen Strich an der linken Seite. Rechts davon folgt ein Block mit einem nach rechts zeigenden Dreieck (Verstärker). Es schließt sich ein Block an, in dem ein Kreis mit einem diagonalen Kreuz dargestellt ist (Mischer). Von unten gibt es eine vertikale Verbindung von einem Block mit der Aufschrift „G“ (Oszillator). Die Verbindung ist mit „f_OSZ“ beschriftet. Unterhalb des Oszillators ist ein Umschalter zwischen „LSB“ und „USB“ eingezeichnet. Rechts vom Mischer gibt es einen mit „DSB“ beschrifteten Block, der zu einem Block mit drei wellenförmigen Linien (Filter) führt, von denen die obere und die untere Wellenlinie durchgestrichen ist. Darauf folgt ein Pfeil mit der Beschriftung „SSB“. Weitere Beschriftungen sind nicht vorhanden.">
    Abbildung EA-9.3.1: Blockschaltbild zur Modulation von SSB mit der Filtermethode
  • 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 EA-9.3.1: Frequenzen mit der Filtermethode bei LSB</figcaption></p>
</figure>
<figure class= Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft.
<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 EA-9.3.2: Spektrum mit der Filtermethode bei LSB</figcaption></p>
</figure>
</div>
<aside class= * Schalter im Bild sollte auf LSB stehen * Nur das Signal von a) wird durchgelassen * Das SSB-Signal kann wieder gemischt werden für eine Aussendung im Afu-Band

    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 EA-9.3.1: Frequenzen mit der Filtermethode bei USB</figcaption>
</li>
</ul>
</figure>
<figure class= Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft.
<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 EA-9.3.2: Spektrum mit der Filtermethode bei USB</figcaption>
</li>
</ol>
</figure>
</div>
<aside class= * Nur das Signal von b) wird durchgelassen * Das SSB-Signal kann wieder gemischt werden für eine Aussendung im Afu-Band
    * 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

    Einseitenbandmodulation (SSB) III

    • Frequenzspektrum optimal ausnutzen
    • Minimaler Abstand zwischen SSB-Signalen sollte $3 kHz$ betragen
    • Modulationsbandbreite darf dann maximal $2,7 kHz$ sein
    • Bei Übersteuerung im Modulator entstehen Verzerrungen
    • Führt zu Nebenaussendungen $\rightarrow$ Splatter
    • Bandbreite steigt
    • Kann benachbarte Aussendungen stören
    • Sprache ist individuell
    • Ziel: Bessere Ausnutzung des $2,7 kHz$ Spektrums
    • Anhebung im höheren Frequenzbereich
    • Absenkung im tieferen Frequenzbereich
    • Oftmals Equalizer im Mikrofonverstärker
    • Zur Beurteilung der Qualität und Linearität eines SSB-Senders
    • NF-Signal aus zwei Sinus-Frequenzen
    • Dürfen in keinem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen
    • Meistens $700 Hz$ und $1200 Hz$
    • Ergibt eine sogenannte "HF-Schwebung" bei $500 Hz$
    • Messung der Hüllkurvenleistung (PEP) möglich

    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=
  • Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „t“ und eine vertikale Achse mit der Beschriftung „U_HF“. Eine sinusförmige Kurve läuft über die gesamte Bildbreite entlang der Nulllinie. Sie weist eine konstante Amplitude, aber eine variierende Periodendauer auf. Beschriftungen oder Maße sind nicht vorhanden.">
    Abbildung EA-9.5.1: Frequenzmodulation
  • * Lautstärkeinformation wird bei FM durch *Trägerfrequenzauslenkung* (Frequenzhub) übertragen * Lautes NF-Signal $\rightarrow$ größerer Hub $\rightarrow$ höhere Bandbreite
    Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft.
<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 EA-9.5.1: 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>
                <section data-background-color=

    Frequenzmodulation (FM) III

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<p>Schaltbild zeigt verschiedene elektrische Bauteile: Widerstände, Kondensatoren, Spule und eine Diode. Ein Transistor ist ebenfalls zu sehen. Mehrere Verbindungslinien sind zu den Bauteilen geführt. Der Text "NF/BB" befindet sich links neben einem ovalen Symbol.">
<figcaption>Abbildung EA-9.6.1: Modulator zur Erzeugung von FM</figcaption></p>
</figure>
</div>
<div class= * Kapazität eines Oszillators wird durch die NF geändert * Bspw. mit einer Kapazitätsdiode * Die Modulationsfrequenz bestimmt die Häufigkeit der Änderung des HF-Trägers
    • Die zu übertragende Information ist in der Änderung des Signals enthalten
    • Amplitudenschwankungen haben keine Auswirkungen
    • Intern wird oft ein Begrenzerverstärker eingesetzt
    • Unempfindlich gegenüber impulsförmigen Störungen durch Zündfunken, Elektromotoren o.ä.
    • Bestimmt, um welchen Betrag sich die Frequenz des Oszillators je nach Amplitude des modulierten Signals ändert
    • Größere Amplitude im NF-Signal $\leftrightarrow$ größere Auslenkung im Träger
    • Größerer Hub $\rightarrow$ größere Lautstärke im demodulierten Signal

    Bandbreite

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<p>Das Bild zeigt zwei Diagramme. Das obere Diagramm hat die Achsenbeschriftungen ( U_{HF} ) und ( f ) mit der Markierung ( f_{T} ) auf der Frequenzachse. Rechtecke in drei Farben (zwei grüne und ein blaues) sind symmetrisch um ( f_{T} ) angeordnet. Darüber befinden sich Markierungen und Bezeichnungen: ( f_{mod , max} ) und ( \Delta f ). Das untere Diagramm zeigt eine Achse mit den Bezeichnungen ( U_{NF} ) und ( t ) und eine blaue Wellenlinie, die vertikal verläuft.">
<figcaption>Abbildung EA-9.6.1: Bandbreite bei FM</figcaption></p>
</figure>
$B \approx 2 \cdot \left(\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}}\right)$
</div>
<div class= * Belegte Bandbreite: Hub und maximale Modulationsfrequenz * Bei kleinem Hub und niedriger Modulationsfrequenz $\rightarrow$ *Carson-Formel* * Höhere Modulationsfrequenz oder größerer Hub $\rightarrow$ größere Bandbreite * Nachbarkanalstörungen sind möglich
    • gegeben: $f_{\textrm{mod max}} = 2 kHz$
    • gegeben: $\Delta f_{\textrm{T}} = 1,8 kHz$
    • gesucht: $B$
    $\begin{split} B &\approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}})\\ &= 2 \cdot (1,8 kHz + 2 kHz) = 7,6 kHz \end{split}$
    • gegeben: $f_{\textrm{mod max}} = 2,7 kHz$
    • gegeben: $\Delta f_{\textrm{T}} = 2,5 kHz$
    • gesucht: $B$
    $\begin{split} B &\approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}})\\ &= 2 \cdot (2,5 kHz + 2,7 kHz) = 10,4 kHz \end{split}$
    • gegeben: $B = 10 kHz$
    • gegeben: $\Delta f_{\textrm{T}} = 2,5 kHz$
    • gesucht: $f_{\textrm{mod max}}$
    $\begin{split} B &\approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}})\\ \Rightarrow f_{\textrm{mod max}} &= \frac{B}{2} - \Delta f_T\\ &= \frac{10 kHz}{2} - 2,5 kHz = 2,5 kHz \end{split}$
    • gegeben: $B = 10 kHz$
    • gegeben: $f_{\textrm{mod max}} = 2,7 kHz$
    • gesucht: $\Delta f_{\textrm{T}}$
    $\begin{split} B &\approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}})\\ \Rightarrow \Delta f_T &= \frac{B}{2} - f_{\textrm{mod max}}\\ &= \frac{10 kHz}{2} - 2,7 kHz = 2,3 kHz \end{split}$

    Phasenmodulation (PM)

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<p>Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer blauen Sinuskurve um die Nulllinie, deren Schwingungen nach rechts hin dichter werden, bei nahezu konstanter Amplitude.</p>
<p>Detaillierte Beschreibung: Ein Koordinatensystem zeigt links eine senkrechte Achse mit Pfeil nach oben und der Beschriftung „Amplitude“, sowie eine waagerechte Achse mit Pfeil nach rechts und der Beschriftung „t“. Auf der waagerechten Achse liegt eine dünne horizontale Mittellinie (Nulllinie). Eine durchgehende blaue Sinuskurve verläuft symmetrisch um diese Mittellinie; die Spitzenhöhe über und unter der Linie bleibt etwa gleich (Amplitude nahezu konstant). Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Maxima, Minima und Nulldurchgängen nimmt von links nach rechts sichtbar ab, sodass die Wellenzüge nach rechts hin dichter erscheinen. Es sind keine Zahlen, Gitterlinien oder weiteren Beschriftungen vorhanden.">
<figcaption>Abbildung EA-9.7.1: Phasenmodulation mit Umkehrung der Phase</figcaption></p>
</figure>
</left>
<div class= * Modulationssignal ändert die Phase einer Trägerwelle * Die Phasenänderung sieht im Signal wie ein "Versatz" der Welle aus * Amplitude des Signals bleibt gleich * Große Amplitude in der NF $\rightarrow$ große Phasenänderung

    Bandbreite II

    • Die Bandbreite wird in Hertz ($Hz$) gemessen

    Bandbreite III

    1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „f“ und einer vertikalen Achse „p“; Kurve über die gesamte Breite mit steilen Flanken und einem wellenförmigen, grau schattierten Anteil in der Mitte; mit „X“ gekennzeichnete Bereiche links und rechts des schattierten Bereichs.
<ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt ein Koordinatensystem mit einer horizontalen Achse „f“ und einer vertikalen Achse „p“. Eine Kurve beginnt am Nullpunkt und verläuft zunächst entlang der Nulllinie. In der Mitte steigt die Kurve steil nach oben, erreicht ein schmales Maximum, fällt bis zur Hälfte ab und verläuft wellenförmig weiter. Im rechten Teil der Abbildung fällt die Kurve dann steil nach unten ab und berührt die Nulllinie am rechten Bildrand. Der Bereich zwischen den steilen Flanken ist bis zur Nulllinie grau schattiert. Die nicht schattierten Bereiche links und rechts unterhalb der Kurve sind mit „X“ markiert.">
    Abbildung EA-9.9.1: Bandbreite einer Aussendung
  • * Bandbreite laut AfuV: Mittlere Sendeleistung im ausgesendeten Bandbereich * $99 %$ der Sendeleistung müssen sich innerhalb der geforderten Bandbreite befinden * Maximal $0,5 %$ dürfen unter- und oberhalb auf angrenzende Bereiche entfallen

    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

    Dynamikkompressor II

    • Bewirkt ein starkes, durchdringendes Signal
    • Dazu wird das NF-Signal in einem dynamischen Equalizer verstärkt und gedämpft
    • Auf Übermodulation achten
    • Zu starke Erhöhung führt zu Splatter und schlechterer Verständlichkeit
    • Unterschiede in der minimalen und maximalen Lautstärke eines NF-Sprachsignals $\rightarrow$ Dynamikumfang
    • NF-Dynamik-Kompressor verringert den Dynamikumfang
    • Mittlere Lautstärke wird angehoben $\rightarrow$ Mittlerer Signalpegel des Ausgangssignals des Sendesignals wird angehoben

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