DE871909C - Demodulator fuer frequenzmodulierte Schwingungen - Google Patents

Description

• Bei der drahtlosen fJ'b-ertragung von @lfiächriehten, insbesondere im Dezimeterwellengebiet, ist es -liekannt, frequenzmödulierte Schwingungen zu verwenden, da bei ihnen die StörungDie* en besonders niedrig gehalten werden können.. Empfänger .frequenzmo.dulierter Schwingungen sind im allgemeinen derart -aufgebaut, daß hinter den HoeIifrequenzstufen bzw. bei Überlagerungsempfang hinter den Zwischenfrequenzstufen ein Amplitudenbegrenzer folgt, der die störende Amplitudenmodulation wegschneidet. An einem freq'tlenzabhängigen Widerstand erhält alsdann die empfangene Schwingung eine Amplitudenniodu-Tation, deren Gleichrichtung das. übertragene.. -eichen ergibt. .
• Man hat bisher für die Demodulation fredueiizmodülierter Schwingungen als frequenzabhängige Widerstände vielfach Resonanzkreise benützt unddie Arbeitsfrequenz in die Nähe des'Werdepunktes verlegt, den die Flanke der Resonanzkurve aufweist. An dieser Stelle hat aber die Phasenkurve eine. starke Krümmung, weshalb erhebliche Verzerrangen auftreten können.
• Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil;- ihr liegt die Erkenntnis zugrunde; daß Netzwerke 'mit Linearer Freqüenzabhängigkeit von Betrag und Phase die einzigen sind, die eine frequenzmodulierte Schwingung ohne- Verzerrung durchlassen und daß diese idealisierten -Netzwerke durch Reaktanzen gut nachgebildet werden können. Gemäß der Erfindung besteht demgemäß ein Demodulator für frequenzmodulierte Schwingungen aus Reaktanzen mit mehreren Resonanzstellen, bei denen der Arbeitsbereich zwischen eineReihen-und eineParallelresonanz gelegt ist. Vorzugsweise wird man den Arbeitsbereich in die Mitte zwischen eine Reihen-und eine Parallelresonanz -legen. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es leicht zu erreichen, daß der Betrag des -S'cheinwiderstandes (Leit-%verteg) am Arbeitspunlet-mindestens annähernd linear verläuft und die Phase möglichst konstant ist. Die Frequenzen Null und Unendlich zählen hier- bei nicht als Resonanzstellen. Es hat sich gezeigt, daß auch Bauelemente, deren E,#sätz'schaltbild dusch eine Reaktanz dargestellt wird, z. B. also Schwingquarre, als Reaktanzen für Demodulatoren nach der -Erfindung benutzt werden können.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den nachstehenden Überlegungen mitgeteilt, aus denen sich ergibt, inwieweit Reaktanzen geeignet sind, mit ihren Eigenschaften denen der idealisierten Netzwerke ängepaßt zu werden.
• Eine reineReaktanz verhält sich bei der Frequenz Null und bei der Frequenz Unendlich entweder wie eine Induktivität oder wie eine Kapazität und hat außerdem eine endliche Zahl von Reihen- und Parallelresonanzen. Bekanntlich liegen niemals zwei gleichartige Resonanzen nebeneinander, vielmehr trennen sich Reihen- und Parallelresonanzen wechselseitig: Danach hat eine Reaktanz den in den Fig. i bis 4 dargestellten grundsätzlichen Verlauf. Bei dieser Darstellung ist die Phase konstant gleich 2. --angenommen. Für die Demödulation kommen nur diejenigen Bereiche in Betracht, in denen die Kurven -einen Wendepunkt haben, d. h_ Resonanzstellen, die einer Reihenresonanz entsprechen. Wird dagegen die allgemein übliche Darstellung gewählt, ,üei. der Betrag und Phase getrennt aufgetragen w erden, so ergibt sich für das Beispiel der Fig. i die Darstellung nach Fig. 5. Hier weist der Verlauf des Betrages bei coz einen Knick auf, der aber mit einem Phasenumschlag zusammenfällt und sich daher nicht auswirkt, denn der Umschlag der Phase ergibt den erwähnten Wendepunkt. Werden jedoch die Verluste in .den Schaltungselementen berücksichtigt, so erhält man ein Bild gemäß Fig. 6. Hier ist co, ein Punkt der größten Krümmung bei gleichzeitig linearem. Verlauf der Phase. Man hat also in co, besonders stärke Verzerrungen zu erwarten, wenn man nicht durch eine Kunstschaltung die Verluste kompensiert und somit einen der reinen Reaktanz nahelcommendenKurvenverlauf erzwingt. Sieht man von solchen Kunstschaltungen ab, so sind die Bereiche -etwa in der Mitte zwischen to, und «)2 sowie zwischen co2 und c), ganz allgemein also zwischen einer Reihen- und einer Parallelresonanz für die Demodulation geeignet. Denn erstens ist dort der Verlauf der Betragskurve B nahezu linear und zweitens die durch die Kurve P dargestellte Phase nahezu konstant, vor allem bei Benutzung verlustarmer Bauelemente. Die Punkte a) - o und a) = co werden dabei, wie bereits erwähnt, nicht als Resonanzpunkte gerechnet.-In der Fig. 7 ist als Ausführungsbeispiel nach der Erfindung eine einfache aus den Indüktivitäten L1 und L2 sowie der Kapazität C bestehende Schal--tung dargestellt, die die erwähnten Forderungen erfüllt. 'Bei Hochfrequenz sind noch die Windungskapazitäten der Spulen L1 und L2 zu berücksichtigen, so daß man das in Fig. 8 dargestellte erweiterte Ersatzbild erhält. Die entsprechende, die Reäktanz darstellende Kurve wird qualitativ durch den Kurvenverlauf gemäß Fig. 6 wiedergegeben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Demodulator für frequenzmodulierte Schwingungen, bestehend aus Reaktanzen mit mehreren Resonanzstellen, bei denen der Arbeitsbereich zwischen eine Reihen- und eine Parallelresonanz gelegt ist. a. Demodulator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsbereich in die Mitte zwischen eine Reihen- und eine Parallelresonanz gelegt ist. 3. Demodulator nach den Ansprüchen z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktanzen Bauelemente dienen, deren Ersatzschaltbild durch eine Reaktänz dargestellt wird. q.. Demodulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schwingquarze als Reaktanzen dienen.