In der Klasse N haben wir gelernt, dass bei der Amplitudenmodulation neben dem Träger zwei Seitenbänder entstehen, ein unteres (LSB) und ein oberes (USB), in denen die gesamte Information des Modulationssignals enthalten ist, während der Träger selbst keine Information überträgt. Da beide Seitenbänder die gleiche Information enthalten, reicht es aus, nur eines davon zu senden und den Träger zu unterdrücken (vgl. Abbildung ? ). Dieses Verfahren nennt man Einseitenbandmodulation beziehungsweise Single Sideband (SSB), welches wir auch in der Klasse N bereits kennen gelernt hatten. Der Vorteil von SSB besteht darin, dass keine Sendeleistung für den Träger und das zweite Seitenband verschwendet wird, wodurch die gesamte Leistung effizient für die Informationsübertragung genutzt werden kann und gleichzeitig die benötigte Bandbreite deutlich geringer ist als bei AM.
Bei der Einseitenbandmodulation (SSB) enthält das Sendesignal – abhängig vom am Transceiver gewählten Seitenband – entweder die Trägerfrequenz plus der NF-Modulationsfrequenz (bei USB) oder die Trägerfrequenz minus der NF-Modulationsfrequenz (bei LSB). Die Abbildung NE-12.7.1 zeigt hierfür zwei Beispiele: Moduliert man einen Sender mit der Trägerfrequenz $7,100 MHz$ mit einem NF-Signal von $1 kHz$ in USB, so wird vom Sender eine Frequenz von $7,100 MHz + 1 kHz = 7,101 MHz$ abgestrahlt. Moduliert man den Sender hingegen in LSB, so wird vom Sender eine Frequenz von $7,100 MHz -1 kHz = 7,099 MHz$ abgestrahlt.
Prüfungsfrage EE203
Ein Träger von 21,250 MHz wird mit der NF-Frequenz von 1 kHz in SSB (USB) moduliert. Welche Frequenz tritt im ideal modulierten HF-Signal auf?
A
21,260 MHz
B
21,251 MHz
C
21,250 MHz
D
21,249 MHz
Prüfungsfrage EE204
Ein Träger von 3,65 MHz wird mit der NF-Frequenz von 2 kHz in SSB (LSB) moduliert. Welche Frequenz/Frequenzen treten im modulierten HF-Signal hauptsächlich auf?
A
3,652 MHz
B
3,648 MHz und 3,652 MHz
C
3,648 MHz und 3,650 MHz
D
3,648 MHz
AM-Signale übertragen beide Seitenbänder und den Träger und haben daher eine Bandbreite von etwas mehr als dem Doppelten des modulierenden NF-Signals (vgl. Abbildung NE-12.7.1 ). Die Bandbreite eines SSB-Signals entspricht in etwa der Bandbreite des modulierenden NF-Signals (nach Filterung und Begrenzung der Bandbreite des NF-Signals). Bei SSB werden auch Signalanteile unterhalb von $300 Hz$ und der Träger ($0 Hz$) nicht übertragen und unterdrückt. Daher hat SSB etwas weniger als die halbe Bandbreite von AM.
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: Seitenbänder bei AM und SSB
Prüfungsfrage EE202
Wie groß ist in etwa die HF-Bandbreite, die für die Übertragung eines SSB-Signals erforderlich ist?
A
Sie entspricht der Hälfte der Bandbreite des NF-Signals.
B
Sie entspricht der Bandbreite des NF-Signals.
C
Sie ist Null, weil bei SSB-Modulation der HF-Träger unterdrückt wird.
D
Sie entspricht der doppelten Bandbreite des NF-Signals.
Prüfungsfrage EE201
Wie unterscheidet sich SSB von AM in Bezug auf die Bandbreite?
A
SSB beansprucht weniger als die halbe Bandbreite der Modulationsart AM.
B
SSB und AM lassen keinen Vergleich zu, da sie grundverschieden erzeugt werden.
C
SSB beansprucht etwas mehr als die halbe Bandbreite der Modulationsart AM.
D
SSB beansprucht etwa 1/4 Bandbreite der Modulationsart AM.
Wie wir bereits in der Klasse N beim Thema Morsetelegrafie mit Continuous Wave (CW) gelernt haben, wird dabei ein konstanter Hochfrequenzträger in einem bestimmten Rhythmus ein- und ausgeschaltet. CW-Signale benötigen im Vergleich zu sprachmodulierten Signalen wie AM und SSB die geringste Bandbreite. Dies liegt daran, dass bei CW lediglich eine einzige Frequenz getastet wird und nicht, wie bei Sprachsignalen, mehrere Frequenzanteile eines NF-Signals gleichzeitig übertragen werden müssen.
Die Bandbreite von CW-Signalen ist von der Zeichengeschwindigkeit (Geschwindigkeit der Tastung) abhängig und beträgt bei durchschnittlichen Gebegeschwindigkeiten von 20 Wörtern pro Minute (100 Zeichen pro Minute) ca. $300 Hz$.
Prüfungsfrage EE207
Wie groß ist die Bandbreite von CW im Vergleich zu einem Sprachsignal in SSB oder AM?
A
Die Bandbreite von CW ist kleiner als bei SSB, jedoch größer als bei AM.
B
In beiden Fällen weist CW eine kleinere Bandbreite auf.
C
In beiden Fällen weist CW eine größere Bandbreite auf.
D
Die Bandbreite von CW ist größer als bei SSB, jedoch kleiner als bei AM.
Um Störungen benachbarter Stationen im Frequenzband zu vermeiden, sollte die belegte Bandbreite eines SSB-Signals auf maximal etwa $2,7 kHz$ begrenzt werden. Diese Bandbreite ist für eine gute Sprachverständlichkeit vollkommen ausreichend. Aus diesem Grund wird das NF-Signal des Mikrofons im Sender bandbegrenzt: Frequenzanteile unterhalb von etwa $300 Hz$ sowie oberhalb von etwa $3 kHz$ werden unterdrückt, da sie nur wenig zur Sprachverständlichkeit beitragen.
Prüfungsfrage EJ211
Um etwaige Funkstörungen auf Nachbarfrequenzen zu begrenzen, sollte bei SSB-Telefonie die höchste zu übertragende NF-Frequenz ...
A
unter 5 kHz liegen.
B
unter 3 kHz liegen.
C
unter 10 kHz liegen.
D
unter 1 kHz liegen.
Prüfungsfrage EJ210
Um Störungen auf benachbarten Frequenzen zu minimieren, sollte die Übertragungsbandbreite bei SSB ...
A
höchstens 2,7 kHz betragen.
B
höchstens 3,1 kHz betragen.
C
höchstens 1,8 kHz betragen.
D
höchstens 15,0 kHz betragen.
In der Praxis besitzen SSB-Filter zur Erzeugung eines SSB-Signals häufig eine Bandbreite von nur etwa $2,4 kHz$. Auch diese geringere Bandbreite reicht in vielen Fällen für eine gute Sprachverständlichkeit aus und ermöglicht zugleich eine noch effizientere Nutzung des verfügbaren Frequenzspektrums.
Prüfungsfrage EF310
Welche Bandbreite sollte das nachgeschaltete Filter zur Unterdrückung eines Seitenbandes bei der Erzeugung eines SSB-Telefoniesignals haben?
A
455 kHz
B
2,4 kHz
C
800 Hz
D
10,7 MHz
Störungen benachbarter Stationen können auch durch sog. Splatter auftreten, die durch eine zu hoch eingestellte Mikrofonverstärkung und somit Übersteuerung der NF-Stufen erfolgen können. Im Sendesignal wirkt sich dies so aus, dass die Bandbreite der SSB-Übertragung steigt, was andere Stationen stören kann.
Prüfungsfrage EJ215
Was bewirkt in der Regel eine zu hohe Mikrofonverstärkung bei einem SSB-Transceiver?
A
Störungen von anderen elektronischen Geräten
B
Störungen von Stationen, die auf einem anderen Frequenzband arbeiten
C
Störungen bei Stationen, die auf dicht benachbarten Frequenzen arbeiten
D
Störungen der Stromversorgung des Transceivers
Eine zu geringe Mikrofonverstärkung (NF-Amplitude) führt zu einer geringeren Modulation des SSB-Senders, was eine Verkleinerung der Ausgangsleistung zur Folge hat. Daher ist es wichtig, dass die Mikrofonverstärkung für gute Kommunikation in SSB optimal angepasst wird (nicht zu groß und nicht zu klein). Im Kapitel Dynamikkompressor gehen wir darauf nochmal genauer ein.
Prüfungsfrage EE206
Was bewirkt eine zu geringe Mikrofonverstärkung bei einem SSB-Transceiver?
A
geringe Ausgangsleistung
B
geringe Bandbreite
C
Störungen bei Stationen, die auf dicht benachbarten Frequenzen arbeiten
D
Störungen von Stationen, die auf einem anderen Frequenzband arbeiten
Prüfungsfrage EE205
Welche der aufgeführten Maßnahmen verringert die Ausgangsleistung eines SSB-Senders?
A
Verringern der Squelcheinstellung
B
Lauter ins Mikrofon sprechen
C
Erhöhen der NF-Bandbreite
D
Verringern der NF-Amplitude
