Amateurfunk - Technische Grundlagen - Modulation

Die Modulation

Merke : Es gibt 3 Modulationsarten:

1. Amplitudenmodulation AM

2. Frequenzmodulation FM

3. Seitenbandmodulation LSB (Lower Side Band=Unteres Seitenband) / USB (Upper Side Band) mit Oberbegriff SSB (Single Side Band oder Einseitenband)

Merke: Wenn man 2 Frequenzen miteinander mischt, entstehen immer 2 andere Frequenzen.

Beispiel:

Wir mischen Frequenz f1 = 1 KHz mit Frequenz f2 = 7000 KHz.

Daraus entstehen zwei neue Frequenzen (f1+f2)=7001 KHZ und (f1-f2)=6999 KHz, nämlich immer Subtraktion und Addition beider Frequenzen. Diese werden dann Seitenbänder genannt.

Wenn Sprache übertragen werden soll, hat man es mit mehr als zwei Frequenzen zu tun. Die Sprache selbst ist niederfrequent (NF), der Träger, der die Sprache transportiert ist hochfrequent (HF).
(Siehe dazu Buch Moltrecht Seite 17 Beispiel oben rechts)

Hier läßt sich auch wieder eine Aussage über die Kanalbandbreite machen. Sie ist nämlich 2 × f_NFmax , also das zweifache der maximalen NF-Frequenz.

Die Amplitudenmodulation AM

Merke : Bei AM wird die Amplitude des Trägers in Abhängigkeit vom NF-Signal verändert.

Die folgende Grafik zeigt ein AM-moduliertes Signal mit einem tiefen und einem hohen Ton.

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tiefer Ton &xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;hoher Ton

Die folgende Grafik zeigt ein AM-moduliertes Signal mit einem lauten und leisen Ton.

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leiser Ton &xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;&xnbsp;lauter Ton

Der Modulationsindex (oder Modulationsgrad)

Um die Deutlichkeit (Stärke der Modulation eines Signals, brülle ich oder flüstere ich) eines AM-Signals zu beschreiben, wird der Modulationsindex oder Modulsationsgrad benutzt. Er definiert das Verhältnis zwischen den Spitzenspannungen des NF- und HF-Signales. Der Modulationsindex m berechnet sich aus der Formel:

Merke :

Zahlenbeispiel:

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Ein Modulationsindex über 100% bedeutet:

- das Signal ist übersteuert,
- Leistungsverlust des gesamten Nutzsignals,
- verstärkte Aussendung störender Ober- und Nebenwellen.

Daraus resultiert eine stark verminderte Verständlichkeit beim Empfänger.

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Effektivspannung

Um die Auswirkung einer Spannung anzugeben, die an einen Widerstand anliegt wird der Effektivwert genutzt. Er bildet sich aus der Formel:

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Eine Spannung ist nur so leistungsfähig, wie ihr Effektivwert. Es nutzt zum Beispiel nichts, wenn ich eine Spannung habe, die zwar immer wieder kurzzeitig auf einen Spitzenwert ansteigt, ansonsten aber nahezu bei Null liegt.

Merke : Der Effektivwert einer sinusförmigen Wechselspannung liegt bei 70,7 % (siehe Formel U_eff) der Spitzenspannung.