Modulation

Navigationshilfe

Diese Navigationshilfe zeigt die ersten Schritte zur Verwendung der Präsentation. Sie kann mit ⟶ (Pfeiltaste rechts) übersprungen werden.

Navigation

Zwischen den Folien und Abschnitten kann man mittels der Pfeiltasten hin- und herspringen, dazu kann man auch die Pfeiltasten am Computer nutzen.

Navigationspfeile für die Präsentation

Weitere Funktionen

Mit ein paar Tastenkürzeln können weitere Funktionen aufgerufen werden. Die wichtigsten sind:

F1
Help / Hilfe
o
Overview / Übersicht aller Folien
s
Speaker View / Referentenansicht
f
Full Screen / Vollbildmodus
b
Break, Black, Pause / Ausblenden der Präsentation
Alt-Click
In die Folie hin- oder herauszoomen

Übersicht

Die Präsentation ist zweidimensional aufgebaut. Dadurch sind in Spalten die einzelnen Abschnitte eines Kapitels und in den Reihen die Folien zu den Abschnitten.

Tippt man ein „o“ ein, bekommt man eine Übersicht über alle Folien des jeweiligen Kapitels. Das hilft sich zunächst einen Überblick zu verschaffen oder sich zu orientieren, wenn man das Gefühlt hat sich „verlaufen“ zu haben. Die Navigation erfolgt über die Pfeiltasten.

Referentenansicht

Referentenansicht

Tippt man ein „s“ ein, bekommt man ein neues Fenster, die Referentenansicht.

Indem man „Layout“ auswählt, kann man zwischen verschieden Anordnungen der Elemente auswählen.

Praxistipps zur Referentenansicht

  • Wenn man mit einem Projektor arbeitet, stellt man im Betriebssystem die Nutzung von 2 Monitoren ein: Die Referentenansicht wird dann zum Beispiel auf dem Laptop angezeigt, während die Teilnehmer die Präsentation angezeigt bekommen.
  • Bei einer Online-Präsentation, wie beispielsweise auf TREFF.darc.de präsentiert man den Browser-Tab und navigiert im „Speaker View“ Fenster.
  • Die Referentenansicht bezieht sich immer auf ein Kapitel. Am Ende des Kapitels muss sie geschlossen werden, um im neuen Kapitel eine neue Referentenansicht zu öffnen.
  • Um mit dem Mauszeiger etwas zu markieren oder den Zoom zu verwenden, muss mit der Maus auf den Bildschirm mit der Präsentation gewechselt werden.

Vollbild

Tippt man ein „f“ ein, wird die aktuelle Folie im Vollbild angezeigt. Mit „Esc“ kann man diesen wieder verlassen.

Das ist insbesondere für den Bildschirm mit der Präsentation für das Publikum praktisch.

Ausblenden

Tippt man ein „b“ ein, wird die Präsentation ausgeblendet.

Sie kann wie folgt wieder eingeblendet werden:

  • Durch klicken in das Fenster.
  • Durch nochmaliges Drücken von „b“.
  • Durch klicken der Schaltfläche „Resume presentation:
Schaltfläche für Resume Presentation

Zoom

Bei gedrückter Alt-Taste und einem Mausklick in der Präsentation wird in diesen Teil hineingezoomt. Das ist praktisch, um Details von Schaltungen hervorzuheben. Durch einen nochmaligen Mausklick zusammen mit Alt wird wieder herausgezoomt.

Das Zoomen funktioniert nur im ausgewählten Fenster. Die Referentenansicht ist hier nicht mit dem Präsenationsansicht gesynct.

Rauch- und Morsezeichen

  • Seit Urzeiten versuchen Menschen, Nachrichten über große Entfernungen zu übertragen
  • Beispielsweise mit Rauchzeichen
  • Absprache notwendig, welche Bedeutung wie viele Rauchzeichen in einem Zeitabstand haben

Morsezeichen

  • Sind ähnlich zu Rauchzeichen
  • Funkgerät erzeugt mit Oszillator eine Schwingung
  • Drücken der Morsetaste bringt diese Schwingung auf die Antenne
  • Empfänger macht diese Aussendung hörbar
Abbildung 268: „CQ CQ“ in Morsetelegrafie
  • Einigung darauf, was bestimmte Abfolgen unterschiedlicher Zeitabstände bedeuten
  • Mitte des 19. Jahrhunderts Verständigung über den bis heute üblichen Morsecode

Telegrafie

  • 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
NE201: Wie werden bei „CW“ (Continuous Wave) Informationen übertragen?

A: Durch Änderung der Trägerfrequenz in diskreten Stufen

B: Durch Modulation eines Subträgers

C: Durch diskrete Phasenmodulation

D: Durch Ein- und Ausschalten eines HF-Trägers

NE101: Durch Modulation ...

A: wird einem oder mehreren Trägern Informationen entnommen.

B: werden dem Signal NF-Komponenten entnommen.

C: werden Informationen auf einen oder mehrere Träger übertragen.

D: werden Sprach- und CW-Signale kombiniert.

Andere Modulationsarten

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

Modulationsarten

Abbildung 270: Schwingung

Amplitudenmodulation (AM)

Abbildung 272: Bei der Amplitudenmodulation (AM) wird die Amplitude einer elektrischen Schwingung verändert.

Frequenzmodulation (FM)

Abbildung 272: Bei der Frequenzmodulation (FM) wird die Schwingungsdauer und somit die Frequenz verändert.

Sprachsignale

Durch Druck auf den nächsten Button, wird das Mikrofon des Browsers aktiviert. Danach kann man das Spektrum der eigenen Sprache betrachten.

Stärkste Amplitude bei der Frequenz $f$ =
0
Hz
  • 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.

Amplitudenmodulation (AM)

Abbildung 273: Signal eines AM-Rundfunksenders (Sprache / Musik)
  • 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
NE202: Welche Aussage zur Amplitudenmodulation ist richtig? Durch das Informationssignal ...

A: wird die Amplitude des Trägers beeinflusst. Die Frequenz des Trägers bleibt dabei konstant.

B: werden nacheinander Amplitude und Frequenz des Trägers beeinflusst.

C: wird die Frequenz des Trägers beeinflusst. Die Amplitude des Trägers bleibt dabei konstant.

D: werden gleichzeitig Amplitude und Frequenz des Trägers beeinflusst.

NE206: Welche spektrale Darstellung ergibt sich für die Modulationsart AM bei diesem Audiospektrum?
A:
B:
C:
D:

Amplitudenmodulation (AM) II

Abbildung 275: Amplitudenmoduliertes Signal mit zwei Tönen

Modulationsgrad

Abbildung 276: Amplitudensignal bei einem Modulationsgrad von 100 %

$m = \frac{\hat{U}_{mod}}{\hat{U}_{T}}$

AE201: In welcher Abbildung ist AM mit einem Modulationsgrad von 100 % dargestellt?
A:
B:
C:
D:
AE202: Das folgende Oszillogramm zeigt ein AM-Signal. Der Modulationsgrad beträgt hier ca.

A: 50 %.

B: 33 %.

C: 67 %.

D: 75 %.

Lösungsweg

Abzulesen aus der Grafik:

  • gegeben: $\hat{U}_{mod} = 1div = 3V$
  • gegeben: ${\hat{U}_{T}} = 2div = 6V$
  • gesucht: $m$

$m = \frac{\hat{U}_{mod}}{\hat{U}_{T}} = \frac{3V}{6V} = 0,5 = 50\%$

Übermodulation

Abbildung 277: Amplitudensignal bei einem Modulationsgrad von mehr als 100 %
AE203: Welches Bild stellt die Übermodulation eines AM-Signals dar?
A:
B:
C:
D:
AE204: Um Seitenband-Splatter zu vermeiden, sollte der Modulationsgrad eines AM-Signals unter ...

A: 100 % liegen.

B: 25 % liegen.

C: 50 % liegen.

D: 75 % liegen.

Einseitenbandmodulation (SSB)

Abbildung 279: Amplitudenmodulation, Träger mit unterem (a) und oberen (b) Seitenband
  • 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

USB steht für Upper Side Band

(im Deutschen wird es gerne mit Unteres Seitenband verwechselt)

NE203: Was ist der Unterschied zwischen AM und SSB?

A: AM hat keinen Träger und zwei Seitenbänder, SSB arbeitet mit Träger und nur einem Seitenband.

B: AM hat einen Träger und ein Seitenband, SSB arbeitet mit Trägerunterdrückung und hat zwei Seitenbänder.

C: AM hat keinen Träger und zwei Seitenbänder, SSB arbeitet mit Trägerunterdrückung und nur einem Seitenband.

D: AM hat einen Träger und zwei Seitenbänder, SSB arbeitet mit Trägerunterdrückung und nur einem Seitenband.

NE204: Was ist der Unterschied zwischen LSB und USB?

A: LSB arbeitet mit Trägerunterdrückung und dem unteren Seitenband, USB arbeitet mit Trägerunterdrückung und dem oberen Seitenband.

B: LSB arbeitet mit Träger und einem Seitenband, USB arbeitet mit Trägerunterdrückung und beiden Seitenbändern.

C: LSB arbeitet mit Trägerunterdrückung und dem linken Seitenband, USB arbeitet mit Trägerunterdrückung und dem unteren Seitenband.

D: LSB arbeitet mit Träger und zwei Seitenbändern, USB arbeitet mit Trägerunterdrückung und einem Seitenband.

NE208: Welche spektrale Darstellung ergibt sich für Einseitenbandmodulation in LSB bei diesem Audiospektrum?
A:
B:
C:
D:
NE207: Welche spektrale Darstellung ergibt sich für Einseitenbandmodulation in USB bei diesem Audiospektrum?
A:
B:
C:
D:
NE205: Welche Begriffe sind den Bereichen a und b des Modulationsverfahrens AM zuzuordnen?

A: a = LSB; b = USB

B: a = DSB; b = SSB

C: a = NF; b = HF

D: a = USB; b = LSB

Einseitenbandmodulation (SSB) II

Bandbreite

  • Im Gegensatz zu AM wird weniger als die halbe Bandbreite verwendet
  • Maximal 2,7 kHz
  • Entspricht dem NF-Signal
EE201: Wie unterscheidet sich SSB von AM in Bezug auf die Bandbreite?

A: SSB beansprucht etwas mehr als die halbe Bandbreite der Modulationsart AM.

B: SSB und AM lassen keinen Vergleich zu, da sie grundverschieden erzeugt werden.

C: SSB beansprucht etwa 1/4 Bandbreite der Modulationsart AM.

D: SSB beansprucht weniger als die halbe Bandbreite der Modulationsart AM.

EE202: Wie groß ist in etwa die HF-Bandbreite, die für die Übertragung eines SSB-Signals erforderlich ist?

A: Sie entspricht der Bandbreite des NF-Signals.

B: Sie entspricht der Hälfte 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.

EJ210: Um Störungen auf benachbarten Frequenzen zu minimieren, sollte die Übertragungsbandbreite bei SSB ...

A: höchstens 1,8 kHz betragen.

B: höchstens 3,1 kHz betragen.

C: höchstens 15,0 kHz betragen.

D: höchstens 2,7 kHz betragen.

Modulation

  • 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
  • Der Trick ist hier, dass das Bandfilter nur eine Resonanzfrequenz hat
  • Durch die Verschiebung der Trägerfrequenz im Oszillator wird dann das gewünschte Seitenband durchgelassen

Beispiel LSB:

  • Mikrofon: 300 Hz – 3 kHz
  • LSB-Oszillator: 9001,5 kHz
  • DSB-Signal:
    a) 8998,5 – 9001,2
    b) 9001,8 – 9004,5
  • Filter: 9000 kHz ± 1,5 kHz
  • SSB-Signal:
    8998,5 bis 9001,2 kHz

Beispiel USB:

  • Mikrofon: 300 Hz – 3 kHz
  • USB-Oszillator: 8998,5 kHz
  • DSB-Signal:
    a) 8995,5 bis 8998,2 kHz
    b) 8998,8 bis 9001,5 kHz
  • Filter: 9000 kHz ± 1,5 kHz
  • SSB-Signal:
    8998,8 bis 9001,5 kHz
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: 21,249 MHz

B: 21,251 MHz

C: 21,250 MHz

D: 21,260 MHz

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: 3,648 MHz und 3,650 MHz

B: 3,648 MHz

C: 3,652 MHz

D: 3,648 MHz und 3,652 MHz

NF-Signal

  • Für Sprache reicht zwischen 300 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
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.

EF310: Welche Bandbreite sollte das nachgeschaltete Filter zur Unterdrückung eines Seitenbandes bei der Erzeugung eines SSB-Telefoniesignals haben?

A: 10,7 MHz

B: 2,4 kHz

C: 800 Hz

D: 455 kHz

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: Die Bandbreite von CW ist größer als bei SSB, jedoch kleiner als bei AM.

C: In beiden Fällen weist CW eine kleinere Bandbreite auf.

D: In beiden Fällen weist CW eine größere Bandbreite auf.

Mikrofonverstärkung

  • 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
EE206: Was bewirkt eine zu geringe Mikrofonverstärkung bei einem SSB-Transceiver?

A: Störungen von Stationen, die auf einem anderen Frequenzband arbeiten

B: Störungen bei Stationen, die auf dicht benachbarten Frequenzen arbeiten

C: geringe Bandbreite

D: geringe Ausgangsleistung

EE205: Welche der aufgeführten Maßnahmen verringert die Ausgangsleistung eines SSB-Senders?

A: Lauter ins Mikrofon sprechen

B: Verringern der NF-Amplitude

C: Erhöhen der NF-Bandbreite

D: Verringern der Squelcheinstellung

EJ215: Was bewirkt in der Regel eine zu hohe Mikrofonverstärkung bei einem SSB-Transceiver?

A: Störungen von Stationen, die auf einem anderen Frequenzband arbeiten

B: Störungen von anderen elektronischen Geräten

C: Störungen der Stromversorgung des Transceivers

D: Störungen bei Stationen, die auf dicht benachbarten Frequenzen arbeiten

Einseitenbandmodulation (SSB) III

Bandbreite

  • Frequenzspektrum optimal ausnutzen
  • Minimaler Abstand zwischen SSB-Signalen sollte 3 kHz betragen
  • Modulationsbandbreite darf dann maximal 2,7 kHz sein
AE209: Wie groß sollte der Abstand der Sendefrequenz zwischen zwei SSB-Signalen sein, um gegenseitige Störungen in SSB-Telefonie auf ein Mindestmaß zu begrenzen?

A: 455 kHz

B: 12,5 kHz

C: 25 kHz

D: 3 kHz

AE208: Um Bandbreite einzusparen, sollte der Frequenzumfang eines NF-Sprachsignals, das an einen SSB-Modulator angelegt wird, ...

A: 800 Hz nicht überschreiten.

B: 1,8 kHz nicht überschreiten.

C: 15 kHz nicht überschreiten.

D: 2,7 kHz nicht überschreiten.

Übersteuerung

  • Bei Übersteuerung im Modulator entstehen Verzerrungen
  • Führt zu Nebenaussendungen → Splatter
  • Bandbreite steigt
  • Kann benachbarte Aussendungen stören
AE205: Ein übermoduliertes SSB-Sendesignal führt zu ...

A: Kreuzmodulation.

B: überhöhtem Hub.

C: verminderten Seitenbändern.

D: Splatter-Erscheinungen.

Equalizer

  • Sprache ist individuell
  • Ziel: Bessere Ausnutzung des 2,7 kHz Spektrums
  • Anhebung im höheren Frequenzbereich
  • Absenkung im tieferen Frequenzbereich
  • Oftmals Equalizer im Mikrofonverstärker
AE213: Welche Aufgabe hat der Equalizer in einem SSB-Sender?

A: Er dient zur Erhöhung der Trägerunterdrückung.

B: Er dient zur Unterdrückung von Oberschwingungen im Sendesignal.

C: Er dient zur Anpassung des Mikrofonfrequenzgangs an den Operator.

D: Er dient zur Erzeugung des SSB-Signals.

Zweiton-Testsignal

  • Zur Beurteilung der Qualität und Linearität eines SSB-Senders
  • NF-Signal aus zwei Sinus-Frequenzen
  • Dürfen in keinem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen
  • Meistens 700 Hz und 1200 Hz
  • Ergibt eine sogenannte „HF-Schwebung“ bei 500 Hz
  • Messung der Hüllkurvenleistung (PEP) möglich
AE207: Das folgende Oszillogramm zeigt ...

A: ein typisches Einton-FM-Testsignal.

B: ein typisches CW-Signal.

C: ein typisches Zweiton-SSB-Testsignal.

D: ein typisches 100 %-AM-Signal.

Frequenzmodulation (FM)

Abbildung 287: Frequenzmodulation
  • Modulationssignal wird durch Änderung der Frequenz auf den Träger aufmoduliert
  • Amplitude des Trägers wird nicht verändert und bleibt idealerweise konstant
NE301: Welche Aussage zur Frequenzmodulation ist richtig? Durch das Informationssignal ...

A: wird zuerst die Frequenz und dann die Amplitude des Trägers beeinflusst.

B: werden gleichzeitig Frequenz und Amplitude des Trägers beeinflusst.

C: wird die Frequenz des Trägers beeinflusst. Die Amplitude des Trägers bleibt dabei konstant.

D: wird die Amplitude des Trägers beeinflusst. Die Frequenz des Trägers bleibt dabei konstant.

NE302: Welche Antwort beschreibt die Modulationsart „FM“?

A: Die Polarisation eines Trägersignals wird anhand eines zu übertragenden Signals verändert.

B: Die Richtung eines Trägersignals wird anhand eines zu übertragenden Signals verändert.

C: Die Amplitude eines Trägersignals wird anhand eines zu übertragenden Signals verändert.

D: Die Frequenz eines Trägersignals wird anhand eines zu übertragenden Signals verändert.

NE303: Welche Auswirkung hat Frequenzmodulation (FM) auf die Amplitude des Sendesignals?

A: Je schneller die Schwingung des Modulationssignals ist, umso größer wird die Amplitude des Sendesignals.

B: Idealerweise hat das Modulationssignal keine Auswirkung auf die Amplitude des Sendesignals.

C: Je größer die Amplitude des Modulationssignals ist, umso größer wird die Amplitude des Sendesignals.

D: Idealerweise entspricht die Amplitude des Sendesignals der Amplitude des Modulationssignals.

Frequenzhub

  • 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
BC216: Warum sollten Sie bei FM-Telefonie auf 145,525 MHz darauf achten, ihr Funkgerät auf Schmalband-FM (Narrow FM) einzustellen? Der IARU-Bandplan empfiehlt ...

A: in diesem Frequenzbereich nicht mehr als 12 kHz Bandbreite zu belegen.

B: in diesem Frequenzbereich nicht mehr als 25 kHz Bandbreite zu belegen.

C: ein Kanalraster von 5 kHz einzuhalten.

D: einen Kanalabstand von 50 kHz einzuhalten.

NE306: Was kann man tun, wenn der Hub bei einem Handfunkgerät oder Mobil-Transceiver zu groß ist?

A: Lauter ins Mikrofon sprechen

B: Mehr Leistung verwenden

C: Leiser ins Mikrofon sprechen

D: Weniger Leistung verwenden

NE304: Sie senden mit 2 W in FM auf dem 70 cm-Band. Wie groß ist die angezeigte Sendeleistung, wenn Sie zuerst laut, danach leise und dann nicht mehr in das Mikrofon sprechen?

A: immer 2 W

B: zuerst 2 W, dann 1 W und zum Schluss 0 W

C: zuerst 1 W, dann 0,5 W und zum Schluss 0 W

D: immer 1 W

Frequenzmodulation (FM) II

Frequenzmodulation

  • Konstante Amplitude
  • Veränderliche Frequenz
  • Relativ unempfindlich gegenüber Amplitudenstörungen (z.B. Kfz, Blitze)
EE301: Welches Modulationsverfahren zeigt das Bild?

A: USB

B: FM

C: LSB

D: AM

EE302: FM hat gegenüber SSB den Vorteil der ...

A: geringeren Leistungsaufnahme bei fehlender Modulation.

B: geringen Anforderungen an die Bandbreite.

C: geringeren Beeinflussung durch Amplitudenstörungen.

D: größeren Entfernungsüberbrückung.

EE303: Welches der nachfolgenden Modulationsverfahren wird am wenigsten durch Amplitudenstörungen in Kraftfahrzeugen beeinträchtigt?

A: FM

B: DSB

C: AM

D: SSB

Frequenzhub

  • Lautstärkeinformation wird bei FM durch Trägerfrequenzauslenkung (Frequenzhub) übertragen
  • Lautes NF-Signal → größerer Hub → höhere Bandbreite
EE306: Wodurch wird bei Frequenzmodulation die Lautstärke-Information übertragen?

A: Durch die Größe der Amplitude des HF-Signals.

B: Durch die Häufigkeit der Trägerfrequenzänderung.

C: Durch die Häufigkeit des Frequenzhubes.

D: Durch die Trägerfrequenzauslenkung.

EE304: Größerer Frequenzhub führt bei einem FM-Sender zu ...

A: einer Erhöhung der Senderausgangsleistung.

B: einer größeren HF-Bandbreite.

C: einer Erhöhung der Amplitude der Trägerfrequenz.

D: einer Reduktion der Amplituden der Seitenbänder.

Modulation

  • Zur Einschränkung der Bandbreite wird das Mikrofonsignal in der Amplitude begrenzt
  • Dieses Signal wird auf den Träger mittels FM aufmoduliert
  • Der Frequenzhub kann dabei fest sein oder einstellbar mittels eines Hub-Reglers
EE305: Durch welche Maßnahme kann eine zu große Bandbreite einer FM-Aussendung verringert werden? Durch die Verringerung der ...

A: Trägerfrequenz.

B: Vorspannungsreglereinstellung.

C: Hubeinstellung.

D: HF-Begrenzung.

Frequenzmodulation (FM) III

Erzeugung

Abbildung 290: Modulator zur Erzeugung von FM
AE303: Eine Quarzoszillator-Schaltung mit Kapazitätsdiode ermöglicht es ...

A: Einseitenbandmodulation zu erzeugen.

B: Frequenzmodulation zu erzeugen.

C: Amplitudenmodulation zu erzeugen.

D: Zweiseitenbandmodulation zu erzeugen.

AE301: Wie beeinflusst die Frequenz eines sinusförmigen Modulationssignals den HF-Träger bei Frequenzmodulation?

A: Wie weit sich die Trägeramplitude ändert.

B: Wie weit sich die Trägerfrequenz ändert.

C: Wie schnell sich die Trägeramplitude ändert.

D: In welcher Häufigkeit sich der HF-Träger ändert.

Störanfälligkeit

  • Die zu übertragende Information ist in der Änderung des Signals enthalten
  • Amplitudenschwankungen haben keine Auswirkungen
  • Intern wird oft ein Begrenzerverstärker eingesetzt
  • Unempfindlich gegenüber impulsförmigen Störungen durch Zündfunken, Elektromotoren o.ä.
AE302: Welches der nachfolgenden Übertragungsverfahren weist die geringste Störanfälligkeit gegenüber Impulsstörungen durch Funkenbildung in Elektromotoren auf?

A: CW-Morsetelegrafie, weil hier die wichtige Information in der Amplitude von zwei Seitenbändern liegt.

B: SSB-Sprechfunk, weil hier die wichtige Information in der Amplitude eines Seitenbandes enthalten ist.

C: AM-Sprechfunk, weil hier die wichtige Information in den Amplituden der beiden Seitenbänder enthalten ist.

D: FM-Sprechfunk, weil hier die wichtige Information nicht in der Amplitude enthalten ist.

Hub

  • Bestimmt, um welchen Betrag sich die Frequenz des Oszillators je nach Amplitude des modulierten Signals ändert
  • Größere Amplitude im NF-Signal ↔ größere Auslenkung im Träger
  • Größerer Hub → größere Lautstärke im demodulierten Signal
AE305: Was bewirkt die Erhöhung des Hubes eines frequenzmodulierten Senders im Empfänger?

A: Eine Verringerung des Signal-Rausch-Abstandes

B: Eine geringere Lautstärke

C: Eine größere Lautstärke

D: Eine größere Sprachkomprimierung

Bandbreite

Abbildung 291: Bandbreite bei FM

$B \approx 2 \cdot \left(\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}}\right)$

AE306: Eine FM-Telefonie-Aussendung mit zu großem Hub führt möglicherweise ...

A: zur Auslöschung der Seitenbänder.

B: zu unerwünschter Begrenzung des Trägerfrequenzsignals.

C: zur Verminderung der Ausgangsleistung.

D: zu Nachbarkanalstörungen.

AE307: Zu starke Ansteuerung des Modulators führt bei Frequenzmodulation zur ...

A: Überlastung des Netzteils.

B: Verzerrung des HF-Sendesignals.

C: Erhöhung der HF-Bandbreite.

D: Übersteuerung der HF-Endstufe.

AE304: Eine zu hohe Modulationsfrequenz eines FM-Senders führt dazu, ...

A: dass die HF-Bandbreite zu groß wird.

B: dass Verzerrungen auf Grund gegenseitiger Auslöschung der Seitenbänder auftreten.

C: dass die Sendeendstufe übersteuert wird.

D: dass Verzerrungen auf Grund unerwünschter Unterdrückung der Trägerfrequenz auftreten.

AE309: Ein Träger von 145 MHz wird mit der NF-Frequenz von 2 kHz und einem Hub von 1,8 kHz frequenzmoduliert. Welche Bandbreite hat das modulierte Signal ungefähr? Die Bandbreite beträgt ungefähr ...

A: 3,8 kHz

B: 12 kHz

C: 7,6 kHz

D: 5,8 kHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f_{\textrm{mod max}} = 2kHz$
  • gegeben: $\Delta f_{\textrm{T}} = 1,8kHz$
  • gesucht: $B$

$B \approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}}) = 2 \cdot (1,8kHz + 2kHz) = 7,6kHz$

AE308: Wie groß ist die Bandbreite eines FM-Signals bei einer Modulationsfrequenz von 2,7 kHz und einem Hub von 2,5 kHz nach der Carson-Formel?

A: 5,5 kHz

B: 12,5 kHz

C: 2,5 kHz

D: 10,4 kHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f_{\textrm{mod max}} = 2,7kHz$
  • gegeben: $\Delta f_{\textrm{T}} = 2,5kHz$
  • gesucht: $B$

$B \approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}}) = 2 \cdot (2,5kHz + 2,7kHz) = 10,4kHz$

AE311: Die Bandbreite eines FM-Signals soll 10 kHz nicht überschreiten. Der Hub beträgt 2,5 kHz. Wie groß ist dabei die höchste Modulationsfrequenz?

A: 1,5 kHz

B: 2 kHz

C: 2,5 kHz

D: 3 kHz

Lösungsweg

  • gegeben: $B = 10kHz$
  • gegeben: $\Delta f_{\textrm{T}} = 2,5kHz$
  • gesucht: $f_{\textrm{mod max}}$

$B \approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}}) \Rightarrow f_{mod max} = \frac{B}{2} – \Delta f_T = \frac{10kHz}{2} – 2,5kHz = 2,5kHz$

AE312: Die Bandbreite eines FM-Senders soll 10 kHz nicht überschreiten. Wie hoch darf der Frequenzhub bei einer Modulationsfrequenz von 2,7 kHz maximal sein?

A: 12,7 kHz

B: 7,7 kHz

C: 2,3 kHz

D: 4,6 kHz

Lösungsweg

  • gegeben: $B = 10kHz$
  • gegeben: $f_{\textrm{mod max}} = 2,7kHz$
  • gesucht: $\Delta f_{\textrm{T}}$

$B \approx 2 \cdot (\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}}) \Rightarrow \Delta f_T = \frac{B}{2} – f_{mod max} = \frac{10kHz}{2} – 2,7kHz = 2,3kHz$

AE310: Der typische Spitzenhub eines NBFM-Signals im 12,5 kHz Kanalraster beträgt ...

A: 2,5 kHz.

B: 6,25 kHz.

C: 12,5 kHz.

D: 25 kHz.

Phasenmodulation (PM)

Abbildung 292: Phasenmodulation mit Umkehrung der Phase
AE313: Welche Antwort beschreibt die Modulationsart „PM“?

A: Die Phase eines Trägersignals wird anhand eines zu übertragenden Signals verändert.

B: Die Polarisation eines Trägersignals wird anhand eines zu übertragenden Signals verändert.

C: Die Amplitude eines Trägersignals wird anhand eines zu übertragenden Signals verändert.

D: Die Richtung eines Trägersignals wird anhand eines zu übertragenden Signals verändert.

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 auf 430 MHz
  • Das Sendesignal befindet sich jeweils 7,5 kHz unterhalb und oberhalb
  • Es würde sich also von 429,9925 bis 430,0075 MHz erstrecken
NE305: Die gesamte Bandbreite einer FM-Übertragung beträgt 15 kHz. Wie weit muss die am Transceiver eingestellte Sendefrequenz von einer Bandgrenze mindestens entfernt sein, damit die Aussendung innerhalb des Bandes bleibt?

A: 2,7 kHz

B: 7,5 kHz

C: 15 kHz

D: 0 kHz

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
VD738: In welchen Amateurfunkfrequenzbereichen beträgt die maximal zulässige belegte Bandbreite einer Aussendung 800 Hz?

A: 1810 bis 2000 kHz, 3500 bis 3800 kHz und 7000 bis 7200 kHz

B: 135,7 bis 137,8 kHz, 472 bis 479 kHz und 10100 bis 10150 kHz

C: 18068 bis 18168 kHz und 24890 bis 24990 kHz

D: 7000 bis 7100 kHz und 14000 bis 14350 kHz

VD739: In welchem der folgenden Amateurfunkfrequenzbereiche beträgt die maximal zulässige belegte Bandbreite einer Aussendung 2,7 kHz?

A: 28000 bis 29700 kHz

B: 135,7 bis 137,8 kHz

C: 10100 bis 10150 kHz

D: 3500 bis 3800 kHz

VD740: In welchem der folgenden Amateurfunkfrequenzbereiche beträgt die maximal zulässige belegte Bandbreite einer Aussendung 7 kHz?

A: 21000 bis 21450 kHz

B: 10100 bis 10150 kHz

C: 14000 bis 14350 kHz

D: 28000 bis 29000 kHz

VD741: In welchem der folgenden Amateurfunkfrequenzbereiche beträgt die maximal zulässige belegte Bandbreite einer Aussendung 40 kHz?

A: 430 bis 440 MHz

B: 1240 bis 1300 MHz

C: 7000 bis 7200 kHz

D: 144 bis 146 MHz

VD742: In welchem der folgenden Amateurfunkfrequenzbereiche beträgt die maximal zulässige belegte Bandbreite einer Aussendung 2 MHz bzw. für amplitudenmodulierte Fernsehaussendungen 7 MHz?

A: 430 bis 440 MHz

B: 2320 bis 2450 MHz

C: 10,0 bis 10,5 GHz

D: 3400 bis 3475 MHz

Bandbreite II

  • Bandbreite eines Signals beschreibt die Differenz zwischen maximaler und minimaler Sendefrequenz einer Aussendung
  • Die Bandbreite wird in Hertz (Hz) gemessen
EA105: Welche Einheit wird üblicherweise für die Bandbreite verwendet?

A: Baud (Bd)

B: Hertz (Hz)

C: Bit pro Sekunde (Bit/s)

D: Dezibel (dB)

Bandbreite III

Abbildung 295: Bandbreite einer Aussendung
AE101: Welcher Wert ist in folgender Aussage für X einzusetzen? Die „belegte Bandbreite“ ist gemäß der Amateurfunkverordnung die Frequenzbandbreite, bei der die unterhalb ihrer unteren und oberhalb ihrer oberen Frequenzgrenzen ausgesendeten mittleren Leistungen jeweils X an der gesamten mittleren Leistung betragen.

A: 1 %

B: 0,5 %

C: 10 %

D: 5 %

Modulationseinstellungen am Funkgerät

  • An vielen Funkgeräten gibt es einen Schalter, um die Modulationsart auszuwählen
  • Meistens ist dieser mit „Mode“ beschriftet und erlaubt beispielsweise zwischen CW, AM, FM und SSB zu wählen
NE102: In welcher der folgenden Antwortmöglichkeiten sind ausschließlich Modulationsarten enthalten?

A: RTTY, PSK31, SSTV

B: SSB, FM, AM

C: M17, FT8, JS8

D: THOR, Olivia, FreeDV

  • Bei SSB ist zu beachten, das richtige Seitenband (LSB oder USB) auszuwählen
  • Im Amateurfunk wird mit wenigen Ausnahmen unterhalb von 10 MHz das untere Seitenband und ab 10 MHz das obere Seitenband benutzt
NE209: Die Darstellung zeigt das Display eines Transceivers. Was bedeutet die Anzeige „USB“?

A: Der Transceiver empfängt in der Modulationsart SSB im oberen Seitenband.

B: Die Unterspannung der Batterie ist erreicht.

C: Der Transceiver empfängt in der Modulationsart SSB im unteren Seitenband.

D: Der „Untere Schmalband Betrieb“ ist aktiviert.

BC202: Welches Seitenband wird bei SSB-Telefonie nach IARU-Empfehlung im 80 m-Band in der Regel benutzt?

A: Im Europaverkehr wird das untere, ansonsten das obere Seitenband benutzt.

B: Im 80 m-Band wird das untere Seitenband benutzt.

C: Um den Nachteil der relativ niedrigen Sendefrequenz des 80 m-Bandes auszugleichen, wird das obere Seitenband benutzt.

D: In der unteren Bandhälfte das untere Seitenband, in der oberen Bandhälfte das obere Seitenband.

BC203: Welches Seitenband wird bei SSB-Telefonie nach Empfehlung der IARU im 20 m-Band in der Regel benutzt?

A: Um den Nachteil der relativ niedrigen Sendefrequenz des 20 m-Bandes auszugleichen, wird das untere Seitenband benutzt.

B: Im Europaverkehr wird das untere, ansonsten das obere Seitenband benutzt.

C: Im 20 m-Band wird das obere Seitenband benutzt.

D: In der unteren Bandhälfte das untere Seitenband, in der oberen Bandhälfte das obere Seitenband.

NE211: Im 80 m-Band wird bei Sprechfunk das Modulationsverfahren SSB „Unteres Seitenband“ verwendet. Auf welchen „MODE“ stellen Sie den Amateurfunk-Empfänger ein?

A: USB

B: LSB

C: SSB

D: AM

NE210: Im 2 m-Band wird das „obere Seitenband“ verwendet. Auf welchen „MODE“ stellen Sie den Amateurfunk-Transceiver ein?

A: USB

B: CW

C: FM

D: LSB

Falsches Seitenband

  • 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
NE212: Sie können die Sprache beim SSB-Empfang nicht verstehen. Welche Vorgehensweise führt zum Ziel?

A: Sie kontrollieren die Seitenbandeinstellung und drehen am VFO-Knopf.

B: Sie drehen am VFO-Knopf und drücken die TUNE-Taste.

C: Sie beobachten das Wasserfalldiagramm und wechseln in die Modulationsart AM.

D: Sie drehen am RIT-Knopf und drücken die PTT.

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
EF306: Wie heißt die Stufe in einem Sender, welche die Eigenschaft hat, leise Anteile eines Sprachsignale gegenüber den lauten etwas anzuheben?

A: Clarifier

B: Noise Blanker

C: Dynamic Compressor

D: Notchfilter

Dynamikkompressor II

  • Häufiger Einsatz bei DX-Verbindungen und in Contesten
  • Bewirkt ein starkes, durchdringendes Signal
  • Dazu wird das NF-Signal in einem dynamischen Equalizer verstärkt und gedämpft
  • Auf Übermodulation achten
  • Zu starke Erhöhung führt zu Splatter und schlechterer Verständlichkeit
AE211: Welche Aufgabe hat der Dynamik-Kompressor in einem SSB-Sender?

A: Der Dynamikbereich des Modulationssignals wird erhöht.

B: Die Reichweite in CW wird erhöht.

C: Die mittlere Sendeleistung wird verzerrungsarm angehoben.

D: Die mittlere Sendeleistung wird abgesenkt.

AE212: Welche Folge hat eine zu hohe Kompressionseinstellung des Dynamik-Kompressors im SSB-Sender?

A: Die Modulation des Senders führt zur Zerstörung der Endstufe.

B: Die Verständlichkeit des Audiosignals auf der Empfängerseite nimmt ab.

C: Das Signal kann im Empfänger nicht demoduliert werden.

D: Die Trägerunterdrückung nimmt ab.

NF-Dynamik-Kompressor

  • Unterschiede in der minimalen und maximalen Lautstärke eines NF-Sprachsignals → Dynamikumfang
  • NF-Dynamik-Kompressor verringert den Dynamikumfang
  • Mittlere Lautstärke wird angehoben → Mittlerer Signalpegel des Ausgangssignals des Sendesignals wird angehoben
AE210: Was versteht man unter einem NF-Dynamik-Kompressor?

A: Sprachprozessor zur Verringerung des Dynamikumfangs in der Modulation

B: Signalprozessor zur Abtastung des HF-Signals

C: Sprachprozessor zur Erhöhung des Dynamikumfangs in der Modulation

D: Signalprozessor zur Abtastung des ZF-Signals

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