Dampfradioforum

Hallo!

Zur kurzen Erklärung: Bei der klassischen AM werden die beiden Seitenbänder mit spiegelbildlich identischen Informationen und der volle Träger übertragen, wobei im Schnitt je 1/3 der Sendeenergie für Träger, unteres Seitenband, oberes Seitenband draufgeht. EDIT: ich bekam gerade den Hinweis, daß der Träger mindestens 50% der Sendeenergie benötigt. Je höher der Modulationsgrad, um so mehr verlagert sich die Sendeenergie in die Seitenbänder. Durch das 9KHz Kanalraster und die Anwesenheit beider Seitenbänder beträgt die übertragbare NF-Bandbreite nur 4,5kHz.

Moderne AM-Empfänger können 90% Modulationsgrad verzerrungsfrei demodulieren, historische Audions bis zu 70%.

Was passiert in einfachen AM-Empfängern, wenn ein Seitenband beim Senden komplett weggefiltert wird? Bei Ausschöpfung des heute üblichen Modulationsgrades steigen bei Hüllkurvendemodulation (Audion, Diode) die Verzerrungen so stark an, daß die Verständlichkeit in Frage gestellt wird.

Was passiert aber, wenn wir die durch das weggefallene Seitenband eingesparte Sendeenergie in den Träger stecken? Mehr Trägerleistung bei gleichbleibendem Seitenband bedeuten nichts anderes als eine Verringerung des Modulationsgrades auf z.B. 50%. Dann wird übertragene Musik und Sprache bei Hüllkurvendemodulation wieder verständlich, wenn auch mit höherem Klirrfaktor als bei klassischer AM und 90% Modulationsgrad.

Es passiert aber etwas ganz anderes, faszinierendes. Wir haben plötzlich eine NF-Bandbreite von 9kHz zur Verfügung, was fast ein UKW-Feeling aufkommen läßt (naja nicht ganz, aber eine Bandbreite wie die ersten Eisenoxid-Kompaktkassetten oder Tonbändern mit 9,5cm/s)

Jetzt meine Überlegung: Da man davon ausgehen mußte, daß aufgrund des technischen Fortschritts es in wenigen Jahren flächendeckend möglich sein wird, SSB in Consumer-Geräten preisgünstig zu demodulieren, hätte man um 1950 zur AM-kompatiblem SSB übergehen können, zusätzlich noch mit einem Rauschminderungssystem ausgestattet (Dynamik-Kompression). Die Bestandsgeräte hätten damit mit erhöhtem Klirrfaktor demoduliert, aber Lang- und Mittelwelle hätten mittelfristig einen deutlichen Mehrwert gehabt.

AM-kompatible SSB gab es regulär tatsächlich kurzzeitig in den 90ern.

Hallo,
nennt man das nicht "Halbseitenband-Verfahren"?
Würde mich interessieren, wer das in den Neunzigern probiert hat.
Viele Grüße
Georg

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Ein guter Irrtum braucht solide Fehlannahmen.

Mit den 90ern lag ich falsch ansonsten:

(Wikipedia)

Weitere Überlegung: Bei Einseitenbandmodulation mit vollem Träger wollen wir den Modulationsgrad ja auf 50% begrenzen, um den Klirrfaktor bei einfacher Hüllkurvendemodulation erträglich zu halten.

Ab 4,5kHz liegen die Harmonischen jedoch außerhalb des Nutzfrequenzbandes von 9kHz. Somit könnte man bei NF-Anteilen ab 4,5kHz den Modulationsgrad sukzessive erhöhen und empfängerseitig die bei der Demodulation entstehenden Harmonischen des Bereiches 9-18kHz durch ein steilflankiges Tiefpaß sperren, ohne Konsequenzen auf die Tonqualität.
Der Clou dabei ist, daß man die flach ansteigende Höhenanhebung wegen des frequenzabhängigen Modulationsgrades ähnlich wie bei UKW Deemphasis oder RIAA Entzerrung empfängerseitig rückgängig machen muß, was nichts anderes als eine sehr wirksame Rauschminderung ist.
Bei Bestandsgeräten erfüllt diese Aufgabe im eingeschränkten Maße die Tonblende (Diskant-Regler).

Hallo HVR4000er,

[quote=HVR4000er"]Wir haben plötzlich eine NF-Bandbreite von 9kHz zur Verfügung, [/quote]Für Standard-Empfänger würde das leider nicht funktionieren; nur mit sehr aufwendiger Filterung im Empfänger.

Betrachten wir mal einen ZF-Kreis, Mittenfrequenz 460kHz. Der NF-Bereich ist 300 .. 3000 Hz (die 4,5 kHz ergeben sich aus dem Kanalabstand in Europa, der genutzte NF-Bereich ist kleiner, er geht bis ca. 3kHz.). Dann geht das untere Seitenband von 457,0 ... 459,7 kHz und das obere von 460,3 .. 463 kHz.
Alle Sender senden nur den Träger und das obere Seitenband.

Was macht ein konventioneller AM-Empfänger? Er demoduliert; mit dem Modulationsgrad steigen auch die Verzerrungen. Bei m = 50% lägen die Verzerrungen bei maximal 6%, damit kann man leben.
Auf dem unteren Seitenband muß dazu aber Ruhe herrschen. Denn irgendwelche Signale in diesem Bereich würde der Empfänger natürlich mit-demodulieren, und das NF-Signal würde damit überlagert. Das heißt also, für den Empfang mit Standard-AM-Radios könnte der Sender zwar auf ein Seitenband verzichten, aber es dürfte auch von keinem anderen Sender benutzt werden. Faktisch konnten wir nur die Sendeleistung verringern, nicht aber die Bandbreite.

Es funktioniert, wenn man mit sehr steilflankigen Filtern den Bereich des unteren Seitenbandes unterdrückt.
Nehmen wir mal an, die Sender senden den Träger und das obere Seitenband mit insgesamt 8 kHz Bandbreite. Der Träger liegt weiterhin bei 460 kHz, das Seitenband von 460,3 .. 468 kHz. Die benachbarten Sender liegen 9 kHz von der Mittenfrequenz entfernt. Um den nächstniedrigen Sender zu unterdrücken, muß der Filter also 460 kHz durchlassen und unterhalb von 459 kHz sperren. Am oberen Ende muß er ähnlich steil filtern, vor allem den 9-kHz-Ton des nächsten Trägers. Das geht auch zusätzlich noch nach der Demodulation im NF-Teil.
Durch eine wesentlich kleinre ZF ließe sich der Filter-Aufwand reduzieren.

Gruß, Frank

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Hallo Frank,

zunächst einmal, die 300-3000Hz galten meines Wissens für das analoge Telefonnetz. Für einen AM-Sender gibt es keinen Grund, den Bassbereich ab ca. 40Hz zu unterdrücken.
Die 3kHz dürften senderseitig auch überschritten worden sein. Zumindest laß ich öfters schon, daß einfache Einkreiser bei genügend störfreiem Empfang eine bessere Tonqualität wegen der geringeren Höhenbeschneidung wegen des relativ breitbandigen Kreises hatten.
Da senderseitig fast beliebig hoher Aufwand betrieben werden kann, spricht auch nichts dagegen, die 4,5kHz fast auszuschöpfen und NF-seitig mit einem extrem steilflankigen Tiefpaß sauber auf z.B. 4,3kHz zu begrenzen.

Zu deinem Beispiel: Wenn man von klassischer AM zu SSB mit vollem Träger wechselt und dabei die NF-Bandbreite voll ausschöpft, verändert sich im ZF-Verstärker eigentlich nichts. Es herrscht immer noch die Forderung nach einer möglichst ideal rechteckigen Durchlaßkurve mit 9kHz Bandbreite.

ABER: Der Empfänger ist natürlich so abzustimmen, daß der Träger nicht mehr in der Mitte der Durchlaßkurve, sondern am Rande zu liegen kommt, also bei 455,5kHz statt 460kHz. Damit es keine Laufzeitunterschiede zwischen Trägerwelle und Seitenband-Wellen gibt, ist die Forderung nach Rechteckigkeit sogar noch strenger.

Die notwendige 9kHz-Sperre hast du richtig erkannt. Während beim klassischen AM-Empfang der 9kHz-Ton durch den Nachbarträger schon durch die ZF-Filter weitgehend ausgefiltert wurde, kommt er beim SSB-Empfang am Rande des Nutzfrequenzbereichs zu liegen. Deshalb ist ein Sperrkreis hoher Güte im NF-Teil nötig.

Durch einen schlauen Wellenplan kann übrigens ein starker und durchschlagender Sender auf dem Nachbarkanal im größten Teil des Empfangsgebietes vermieden werden. Ein Übriges tut eine geschirmte Ferritantenne.

Hallo HVR4000er (Du hast doch bestimmt auch einen Vornamen? ),

Sorry, da habe ich mich vertan. In einem DARC-Lehrgang war das mal die NF-Bandbreite im Amateurfunk, nicht bei Rundfunksendern.
Edit: Wo kann man nachlesen, wie groß die NF-Bandbreite bei AM-Rundfunksendern ist?

"möglichst ideal" treibt natürlich den Preis hoch, besser ist "so gut wie nötig". Zwischen den Anforderungen an die Filter für AM und AM-kompatible SSB liegen Welten, meiner Meinung nach:

Diese 455,5kHz entsprächen dann der benachbarten Trägerfrequenz (446,5kHz) plus 9kHz Bandbreite. Du würdest nicht die kompletten 9kHz ausnutzen, sondern nur 8,6kHz (ich habe einfach Deine 4,3kHz-Begrenzung * 2 genommen).
Wenn die 455,5kHz z.B. auf der unteren -3dB-Frequenz des Filters liegen, werden also der Träger und das obere Seitenband durchgelassen. Die höchste Seitenbandfrequenz des links benachbarten Senders ist 400Hz niedriger, also 455,1kHz. Sie darf nicht mit-demoduliert werden, sonst erzeugt sie einen 400Hz-Ton in der NF. Wie stark läßt ein Standardfilter - das für AM-Empfang gut geeignet ist - die 400Hz unterhalb der -3dB-Frequenz durch? Antwort: mit ca. -4dB, es ist also nur ein einziges dB hinzugekommen. Wenn wir keinen unverständlichen Frequenzmix haben wollen, brauchen wir brauchen aber bestimmt -20dB (der Wert ist genauso anfechtbar wie die ausreichend geringen Verzerrungen bei m = 50% ), .
Ein solcher Filter ist sehr aufwendig, vor allem für die 50er-Jahre.

Übrigens, die Erhöhung der Trägerleistung um den Anteil des eingesparten unteren Seitenbandes senkt zwar den Modulationsgrad und damit die Verzerrungen. Den Störabstand vergrößert dies aber nicht, weil die Nutzleistung gleichbleibt.

Gruß, Frank

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Ich hätte ein paar sehr aussagefähige Schirmbildfotos vom Sender Langenberg dazu, habe auch gerade versucht, sie zu zeigen, aber hier gilt ja immer noch diese dämliche Größenbeschränkung für extern eingebundene Bilder, die auf dem Server des DRF kein einziges Bit an Speicherplatz belegen. Vielleicht überzeugt Ihr ja gelegentlich die Veranwortlichen vom Unsinn dieser Einschränkung.

Ralf

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Und wenn ich nicht mehr weiter weiß, dreh ich am Oszillatorkreis.

Hallo Frank,



Du hast völlig recht, ein Standard-Superhet der 50er Jahre hätte bei der von mir vorgeschlagenen AM-kompatiblen SSB große Probleme mit der Nachbarkanalselektion gehabt wegen des Zwangs, den am Kanalrand liegenden Träger noch ungehindert durchzulassen.
ABER: Was du beschrieben hast, ist aber auch nur die schlechtest mögliche Empfangssituation.

Es gab auch genügend Empfangssituationen, wo ein relativ starker Sender anwesend war, auf dessen Nachbarkanälen ziemliche Ruhe herrschte. Anderenfalls wären Einkreiser (v.a. nicht rückgekoppelte) nämlich niemals sinnvoll einsetzbar gewesen.

Diese Einschränkung hätte man sicherlich gerne damals hinnehmen können, hätte aber als "Belohnung" dafür mit einem Bestandsgerät auch schon den erweiterten Frequenzgang bis 8,6kHz genießen dürfen. Sogar mit einen VE301, Liliput oder Heinzelmann.

Ach so, und die technische Lösung für bombensichere Kanaltrennung hätte natürlich Doppelsuperhet geheißen, mit einer 2. ZF wo der Träger auf 32,768kHz liegt, also mit einem Uhrenquarz ausgefiltert wird, und das Band mit 3 versetzten Topfkern-Kreisen (2 scharfflankige und mittig ein flachflankiger)

Gruß
Herrmann

@Ralf
Könntest Du nicht einfach den Link posten?

@Herrmann,
Ich habe mal gegoogelt, der "Deutsche Langwellensender" hat in den 50er Jahren AM-kompatible Einseitenbandmodulation gesendet, damit der Seefunkdienst nicht gestört wurde. Falls dieser nicht durchgehend gesendet hat, war es auf dem unterdrückten Seitenband wohl ziemlich ruhig.

Gruß, Frank

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Es wäre auf Dauer deutlich einfacher, wenn mal jemand den Wert in der Forensoftware hochsetzen würde. Meine Bilder sind standardmäßig 950 Pixel breit und gehen überall problemlos durch - nur hier nicht.

Ralf

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Thema : AM im DSB Verfahren. Voll analog.
Hallo,
Da ich damals nicht darauf kam, wie man herkömliches AM herstellt, entwickelte ich einen etwas umfangreicheren Schaltplan und baute mir einen 10 Watt AM Sender im DSB Verfahren. Wenn man die NF nicht beschneidet, klingt es genauso sauber wie UKW. Dazu wird, um es etwas einfacher zu gestalten, ein DDS Signal von 400 mV in einen Diodenringmischer eingespeist. Auf den zweiten Eingang ein NF Signal. Das wird dann in ein moduliertes DSB Signal gemischt. Man hat am Ringmodulator einen Trimmer zum Feinabgleich. Bekannt ist dieses Verfahren eigentlich nur für SSB. Man kann aber den Trimmer so einstellen, das man 30 % Träger hat und dann die restlichen 70 % aufmoduliert. Am Ausgang sieht man dann am Oszilloskop den Träger und die sehr sauber aufmodulierte NF, die dann bis 100 % der Sendeleistung geht. Nun hat man beide Seitenbänder moduliert. Ab hier werden dann eigentlich die Seitenbänder ausgefiltert. Kann man, muss man aber nicht. Im Anschluß daran hatte ich eine kleine Vorstufe mit 3 Gegentaktstufen aufgebaut. Am Ausgang dann natürlich noch ein Tiefpaß. Das klingt erstmal soweit ganz gut. Nachteil am System ist aber. das mit dem Anstieg des HF Pegels auch die NF lauter wird, weil sie ja mitverstärkt wird. Ich hatte mit diesem Verfahren mal einen Tag lang auf 6400 KHz gesendet, was auch sehr gut funktionierte, aber mehr Leistung konnte ich nicht machen, da ich das mit der NF nicht mehr hin bekam. Der Ringmodulator bedarf ja auch einen bestimmten NF Pegel. Es ist ein sehr effektives Verfahren, aber durch die Mitverstärkung leider nur für kleine Leistungen umsetzbar. Bei Großsendern wird sich dieses Verfahren also nie umsetzen lassen. Qualitativ ist es aber High End AM.

Demodulation : Hier empfehle ich das Verfahren mit Trägerrückgewinnung. Es ist nicht der Synchrondetektor, sondern ein wenig anders gestaltet. Dazu ist Spulen wickeln angesagt. Hier wird der Träger ausgefiltert, ein anderer hinzu gemischt und beide Seitenbänder verwendet. Am Ausgang haben wir dann ein stabiles AM Signal ohne Fading.

Ich hoffe, nicht vom Thema abgewichen zu sein.

Na dann
Grüße aus Berlin
Ultraschall

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Freude in der Freizeit mit selbsgebauten Geräten.

So sah die NF-Filterung beim WDR-Sender Langenberg vor einigen Jahren aus:





Falls jemand so ein Filter in der Ecke liegen hat, bitte melden.

Ralf

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Danke für die Bilder!
Das ist ja wirklich erstaunlich, so eine praktisch rechteckige Filterkurve habe ich noch nicht gesehen. Am unteren Ende sind es über 100 dB/Oktave, und am oberen sogar über 400 dB/Oktave!

Wenn man die -3dB-Frequenzen nimmt, ist der Frequenzgang 45 .. 4600 Hz. Damit wurde die 9kHz-Bandbreite sogar knapp überschritten, das hätte ich nicht gedacht.

Gruß, Frank

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Sehr interessant. Da sieht man mal wieder, daß senderseitig (zumindest bei einem Großsender) praktisch beliebig viel Aufwand getrieben werden kann. Eine 20-stufige LC-Filterkette mit Topfkernen und Stryroflexkondensatoren ist überhaupt kein Problem. Peanuts.

Mich würde mal interessieren, ob man die AM-kompatible SSB vor 80 Jahren schon als "UKW der 30er Jahre" im 11m-Band hätte einsetzen können. Kanalbreite dabei natürlich auf 18kHz verdoppelt, NF-Bandbreite 15kHz.
Sendeantenne aus vertikalem Yagi-Rondell so daß eine forcierte Bodenwelle abgestrahlt wird.

Ist ein Audion mit der AF7 bei 25MHz schon taub?