Modulation

Gesamtkurs E

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Rauch- und Morsezeichen

  • Beispielsweise mit Rauchzeichen
  • Absprache notwendig, welche Bedeutung wie viele Rauchzeichen in einem Zeitabstand haben
* Sind ähnlich zu Rauchzeichen * Funkgerät erzeugt mit Oszillator eine Schwingung * Drücken der Morsetaste bringt diese Schwingung auf die Antenne * Empfänger macht diese Aussendung hörbar * Unterscheidung zwischen kurzem oder langem Drücken und Pausen möglich
1) Kurzbeschreibung: Drei Morsetasten unterschiedlicher Bauform: Handtaste, halbautomatische Taste, Squeeze-Taste. <ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt drei Morsetasten unterschiedlicher Bauform. Links steht eine Handtaste mit einem Tasthebel, Schrauben zur Hubeinstellung und zum Tastendruck und einem aufgeklappten Deckel. In der Mitte steht eine halbautomatische Taste mit einem senkrecht stehenden Tasthebel und einem Gewicht und einer Feder zur Rückstellung des Hebels nach dessen Betätigung sowie Stellschrauben. Rechts ist eine Squeeze-Taste mit zwei einander gegenüber stehenden Hebelarmen und Stellschrauben zu sehen.">
    Abbildung NE-12.1.1: Morsetasten
    • Einigung darauf, was bestimmte Abfolgen unterschiedlicher Zeitabstände bedeuten
    • Mitte des 19. Jahrhunderts Verständigung über den bis heute üblichen Morsecode
    • Übertragungsverfahren mit Hilfsmittel
    • Rauch oder elektrische Schwingung wird so beeinflusst, um eine Nachricht zu übertragen
    • Das Hilfsmittel ist der Träger
    • Im Funk aufgrund hoher Frequenzen auch Hochfrequenz-Träger oder HF-Träger
    • Verfahren zum Ändern des Trägers ist die Modulation

    Die elektrische Schwingung kann auf andere Arten moduliert werden

    • Stärke (Amplitude)
    • Periode (Frequenz)

    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
    Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft. <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 NE-12.2.1: Unmodulierter Träger</figcaption></p> </figure> </div> </section> </section> <section> <section data-background-color=

    Modulationsarten

    1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „t“ und einer vertikalen Achse beschriftet mit „0“ in Höhe der horizontalen Achse sowie „+“ oberhalb und „–“ unterhalb der horizontalen Achse; sinusförmige Kurve um die Nulllinie; vertikaler blauer Doppelpfeil „Amplitude“ von der Nulllinie zum Scheitelpunkt und horizontaler roter Doppelpfeil „Periode“ entlang der Nulllinie nach Ablauf einer Schwingung. <ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „t“ und eine vertikale Achse mit der Beschriftung „0“ in Höhe der horizontalen Achse sowie „+“ oberhalb und „–“ unterhalb der horizontalen Achse. Eine Sinuskurve verläuft von links nach rechts um die Nulllinie: Sie startet am linken Rand am Nullpunkt, fällt zu einem Minimum, steigt zu einem Maximum, fällt erneut zu einem Minimum, steigt wieder zu einem Maximum und endet am rechten Rand auf der Nulllinie. Am linken sichtbaren Maximum ist ein vertikaler blauer Doppelpfeil eingezeichnet, der von der Nulllinie zum Scheitelpunkt führt. Oberhalb des Scheitelpunktes steht in blauer Schrift „Amplitude“. Entlang der Nulllinie verläuft ein roter Doppelpfeil zwischen zwei Schnittpunkten der von der Nulllinie aufsteigenden Kurve mit der Nulllinie. Unterhalb dieses Pfeils steht in roter Schrift „Periode“.">
    Abbildung NE-12.3.1: Schwingung
    • Eigenschaften einer elektrischen Schwingung: * Amplitude * Frequenz
    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 NE-12.3.1: Bei der Amplitudenmodulation (AM) wird die Amplitude einer elektrischen Schwingung verändert.
    • 1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „t“ und einer vertikalen Achse „Amplitude“; 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 „Amplitude“. Eine sinusförmige Kurve läuft über die gesamte Bildbreite entlang der Nulllinie. Sie weist eine konstante Amplitude, aber eine variierende Periodendauer auf. Weitere Beschriftungen oder Maße sind nicht vorhanden.">
    Abbildung NE-12.3.1: Bei der Frequenzmodulation (FM) wird die Schwingungsdauer und somit die Frequenz verändert.

    • Sprachsignale

    • Sprechen wir in ein Mikrofon, dann wandelt es das Sprachsignal in elektrische Schwingungen um.
    • Das Sprachsignal liegt nicht mehr als Schallwelle, sondern als elektrische Schwingung vor und kann im Funkgerät verarbeitet werden.
    * Die „Breite“ des Signals wird übrigens als *Bandbreite* bezeichnet und in Hertz (Hz) angegeben. * Angenommen es soll Sprache im Frequenzbereich von $300-2700 Hz$ übertragen werden. * Die Bandbreite beträgt in diesem Falle $2700 Hz$ – $300 Hz$ = $2400 Hz$

    Amplitudenmodulation (AM)

    1) Kurzbeschreibung: Diagramm zur Wiedergabe des zeitlichen Verlaufs eines AM-Signals. <ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Das Diagramm ist mit „AM“ überschrieben und gibt den zeitlichen Verlauf eines AM-Signals wieder. In der Mitte verläuft eine vertikale Achse, die unten mit „f_t“ beschriftet ist. Links und rechts davon gibt es die Beschriftung „f_t – 5 kHz“ bzw. „f_t + 5 kHz“. An der linken Seite der Abbildung gibt es Markierungen für einen zeitlichen Verlauf nach „0 s“ (oben), „30 s“ (in der Mitte) und „60 s“ (unten). Im eigentlichen Diagrammbereich sind ausgehend von der Mittelachse horizontale weiße Linien mit unterschiedlicher Länge zu sehen.">
    Abbildung NE-12.5.1: Signal eines AM-Rundfunksenders (Sprache / Musik)
    • * Modulationssignal wird durch Änderung der Amplitude auf den Träger aufmoduliert * Frequenz des Trägers bleibt unverändert * Änderung der Amplitude ändert die Form des Trägers $\rightarrow$ entspricht nicht mehr einer Sinusschwingung * Zusätzliche Frequenzen heißen *Seitenbänder*
    • In den Seitenbändern steckt die übertragene Information, also z. B. die Sprache
    • Die von AM belegte Bandbreite ist doppelt so hoch wie die höchste Frequenz des Modulationssignals
    1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „f“, einer vertikalen, nicht bezeichneten Achse, einer vertikalen Linie bei „f_T“ und zwei symmetrischen, dachförmigen Bereichen links und rechts davon. <ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „f“ und eine nicht näher bezeichnete vertikale Achse. Auf der Grundlinie ist bei „f_T“ eine vertikale Linie eingezeichnet. Links davon gibt es zwei vertikale Linien - eine längere und links davon eine kürzere. Beide beginnen auf der Grundlinie, ihre Enden sind miteinander verbunden. Spiegelbildlich zu der vertikalen Linie bei „f_T“ befinden sich auf der anderen Seite zwei vertikale Linien - eine längere und rechts davon eine kürzere. Auch hier sind die Enden miteinander verbunden. In der Mitte der dargestellten Kurvenform steht unter der horizontalen Achse die Beschriftung „f_T“. Weitere Skalen, Zahlen oder Gitterlinien sind nicht vorhanden.">
    Abbildung NE-12.5.1: Symbolische Darstellung eines amplitudenmodulierten Signals mit Träger und Seitenbändern

    • Einseitenbandmodulation (SSB)

    1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „f“, einer vertikalen, nicht bezeichneten Achse, einer vertikalen Linie bei „f_T“ und zwei symmetrischen, dachförmigen Bereichen links und rechts davon. <ol start=
  • Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „f“ und eine nicht näher bezeichnete horizontale Achse. Auf der Grundlinie ist bei „f_T“ eine vertikale Linie eingezeichnet. Links davon gibt es zwei vertikale Linien - eine längere und links davon eine kürzere. Beide beginnen auf der Grundlinie, ihre Enden sind miteinander verbunden. Die so entstandene Fläche ist mit „a“ bezeichnet. Spiegelbildlich zu der vertikalen Linie bei „f_T“ befinden sich auf der anderen Seite zwei vertikale Linien - eine längere und rechts davon eine kürzere. Auch hier sind die Enden miteinander verbunden. Hier ist die Fläche mit „b“ bezeichnet. In der Mitte der dargestellten Kurvenform steht unter der horizontalen Achse die Beschriftung „f_T“. Weitere Skalen, Zahlen oder Gitterlinien sind nicht vorhanden.">
    Abbildung NE-12.6.1: Amplitudenmodulation, Träger mit unterem (a) und oberen (b) Seitenband
    • * Bei Amplitudenmodulation zusätzlich zum Träger zwei Seitenbänder $\rightarrow$ unteres bzw. oberes Seitenband * "lower sideband" (*LSB*) und "upper sideband" (*USB*) * Der Träger selbst enthält gar keine Information
    • Es reicht also, nur ein Seitenband auszusenden und auf den Träger und das andere Seitenband zu verzichten
    • Gesamte Sendeleistung wird für die Übertragung der Information genutzt
    • Belegte Bandbreite entspricht der Bandbreite des aufmodulierten Signals
    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 NE-12.6.1: Seitenbänder bei AM, LSB und USB im Vergleich
    • *Einseitenbandmodulation* bzw. *single-sideband (SSB)*

    (im Deutschen wird es gerne mit Unteres Seitenband verwechselt)

    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 NE-12.7.1: 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 NE-12.7.1: 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 NE-12.7.1: 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:
      $8998,5-9001,2 kHz$
    Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft. <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 NE-12.7.1: 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 NE-12.7.2: 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:
      $8998,8-9001,5 kHz$
    Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft. <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 NE-12.7.1: 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 NE-12.7.2: 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

    Frequenzmodulation (FM)

    • Modulationssignal wird durch Änderung der Frequenz auf den Träger aufmoduliert
    • Amplitude des Trägers wird nicht verändert und bleibt idealerweise konstant
    • Je lauter in das Mikrofon gesprochen wird, umso größer die Änderung der Trägerfrequenz
    • Dadurch steigt auch die belegte Bandbreite der Aussendung
    • Maximalwert der Änderung der Trägerfrequenz wird als Frequenzhub oder kurz Hub bezeichnet
    • In der Praxis kommt Schmalband-FM (englisch Narrow- FM, kurz NFM) mit $12 kHz$ Bandbreite zum Einsatz

    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 NE-12.9.1: 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 NE-12.9.1: 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=

    Bandbreite

    * Für die verschiedenen Amateurfunkbänder sind jeweils maximal zulässige Bandbreiten festgelegt * Besonders aufpassen muss man bei Sendungen in der Nähe der Grenzen der Amateurfunkbänder * Nehmen wir an, ein FM-Signal ist $15 kHz$ breit und wir senden auf $430 MHz$ * Das Sendesignal befindet sich jeweils $7,5 kHz$ unterhalb und oberhalb * Es würde sich also von $429,9925 MHz$ bis $430,0075 MHz$ erstrecken
    Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft. <p>Diagramm mit einem Koordinatensystem. Die horizontale Achse ist mit "f" beschriftet. Ein blauer, vertikaler Balken ist bei 430 MHz mit der Beschriftung "f_T" dargestellt. Unter dem Balken steht "430 MHz" und darunter eine orange Linie mit der Beschriftung "70 cm Band". Die vertikale Achse ist unbeschriftet."> <figcaption>Abbildung NE-12.10.1: Falsch -- Senden außerhalb der Bandgrenzen</figcaption></p> </figure> <figure class= Dieser Alt-Text wurde noch nicht überprüft. <p>Diagramm mit einem zweidimensionalen Koordinatensystem. Der waagerechte Pfeil ist mit "f" beschriftet. Eine blaue vertikale Fläche ist bei etwa 430,0075 MHz markiert und trägt die Markierung "f_T". Darunter steht "70 cm Band" mit einer Linie und Pfeilen, die nach links und rechts weisen."> <figcaption>Abbildung NE-12.10.1: Richtig -- Senden innerhalb der Bandgrenzen</figcaption></p> </figure> </div> <aside class= * Es wird außerhalb des Amateurfunkbandes gesendet * Die Bandbreiten findet man in der Anlage 1 der Amateurfunkverordnung * Bundesgesetzblatt mit der neuen Verordnung - die Anlage 1 ist auf Seite 7 bis 9

    Bei SSB ist das Signal nur auf einer Seite der Trägerfrequenz zu finden:

    • Bei LSB vollständig unterhalb der Trägerfrequenz
    • Bei USB vollständig oberhalb der Trägerfrequenz
    Beispiel:
    • Am Funkgerät Sendefrequenz auf obere Bandgrenze einstellen
    • Mit LSB darf gesendet werden
    • Mit USB ist das Signal außerhalb des Bandes

    Bandbreite II

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

    Modulationseinstellungen am Funkgerät

    • Meistens ist dieser mit „Mode“ beschriftet und erlaubt beispielsweise zwischen CW, AM, FM und SSB zu wählen
    • Im Amateurfunk wird mit wenigen Ausnahmen unterhalb von $10 MHz$ das untere Seitenband und ab $10 MHz$ das obere Seitenband benutzt
    • Wenn bei SSB das falsche Seitenband gewählt wird, dann ist die Sprache völlig unverständlich
    • Ebenfalls ist es bei SSB wichtig, die Empfangsfrequenz sehr feinfühlig mit dem VFO-Drehknopf einzustellen
    • Schon kleine Abweichungen von der richtigen Frequenz führen dazu, dass die Sprache unverständlich wird

    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

    Weiterlernen

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