Visualisierung der Frequenz- Konversion
(Bilder unten)
Trägerschwingung 1 MHz (oberer Pfeil die Mittenfrequenz),
links und rechts die Seitenbänder für Modulation mit 1 kHz.
Es scheint sehr schwierig zu sein, die Funktion der Frequenz- Umsetzung (Frequenzkonversion) zu begreifen:
"Warum verdoppelt sich die NF nicht, wenn der Träger verdoppelt wird ?"
Dazu möchte ich einige Erklärungen und Beweise anführen.
Die NF wurde nicht verdoppelt- weil sie nicht verzerrt wurde, und es keinen Resonanzkreis für eine Oberwelle, geschweige denn ein ganzes NF- Frequenzband, gibt.
Die ausgesiebte Oberwelle der Trägerschwingung bekommt die ursprüngliche Modulation aufgeprägt. Damit entstehen Seitenbänder mit gleichen Abständen von der Trägerfrequenz.
Folgt:
Die Seitenbänder bleiben im Verhältnis zur Trägerfrequenz genau so, daß sich die gleiche NF (-Bandbreite) ergibt.
Es wäre ja eher eine Halbierung da, weil der Träger verdoppelt wurde, die NF aber wieder "zurück- halbiert".
Nein, aber da ist nix mit Verdopplung oder Halbierung, die NF ist unverändert in die neue Schwingung eingegangen, also sind die Seitenbänder immer noch gleich, was ja auch am Gerät bewiesen ist.
Stellen Sie sich aber nun mal vor, es wäre ein Frequenz- Verdreifacher, Vervierfacher...Verzehnfacher im Einsatz...
Es würde immer noch funktionieren !
Wat denn nu ???!!!
Einwand:
"Aus der Kennlinie kann man die doppelte Frequenz meine Erachtens nicht direkt ableiten"
Doch.
Einwand:
"Man müsste eine Sinus-Kurve darstellen, dann die erhaltene verzerrte Kurve darstellen und die einzelnen Sinus-Töne ermitteln, aus denen sich diese Kurve zusammensetzt."
Ja, genau.
Die verzerrte Kurve habe ich ja dargestellt, die "halbe Trägerschwingung mit der vollen Hüllkurve".
Also wäre angesagt: Mathematisch ermitteln -Fourier- Analyse- und zeichnerisch derstellen.
Das geht.
Wenn Sie z. B. aus der Fourier- Analyse als Beispiel 3 Schwingungen mit den Frequenzen F x 2, F x 3, F x 4, usw, z ermittelt haben, wird die geometrische Addition an jeden Punkt der Zeitlinie einen Wert ergeben, welcher der verzerrten Schwingung entspricht.
Also die verzerrte F x 1 besteht z. B. aus F x 2, F x 3, F x 4, in verschiedenen Phasen, und auch Amplituden.
Für jede Verzerrungsform läßt sich ein eigenes Spektrum errechnen.
Für den unmodulierten Träger ist die Zusammensetzung, das Spektrum, konstant.
Das kann man zeichnerisch darstellen. Ist mir aber zu schwierig, eine genaue Darstellung zu zeichnen.
Allen Frequenzen jedoch ist der durch die Modulation auf den Träger aufgeprägte Momentanwert gemeinsam, der die Zusammensetzung des Schwingungsspektrums nicht beeinflußt.
Warum nicht ?
Weil eben NUR die Trägerfrequenz verzerrt wurde, und NUR für deren Harmonische ein Resonanzkreis da ist.
Für die NF ist keine Resonanz da, sie ist nur wirksam über die Amplitude des Spektrums- jeder einzelnen Schwingung wird sie aufgeprägt sein.
Unverändert.
Die Frequenz F x 2 wird wohl am stärksten vertreten sein- das ist durch den Arbeitspunkt beeinflußbar, stellte schon Grimes fest.
Die Frequenz F x 2 ist ja für den Octamonic und E266 interessant.
Die wird ausgesiebt.
Und... hat eben die doppelte Frequenz, und den Amplituden- Momentanwert.
Jede andere auch- aber die sind ja uninteressant.
Das Frequenzspektrum eines AM (Amplitudenmodulation)-Signals besteht aus dem Trägersignal und zwei Seitenbändern. Die Seitenbänder liegen jeweils im Abstand der Modulationsfrequenz (NF-Frequenz) vom Trägerfrequenz. Die Bandbreite eines AM-Signals ist daher doppelt so groß wie die höchste Frequenz des modulierten Signals.
(Wikipedia)
Das wird bei der Frequenzkonversion nie anders sein, weil die NF nicht verzerrt, nicht verdoppelt oder sonstwie verändert wird. Sie ist unverändert da, und wird immer auf die entstehenden Frequenzkomponenten aufgeprägt. Auch ein Verzehnfacher hat nur ein Freuenzspektrum Trägerfrequenz +/- 9 kHz (MW, bei KW 5 kHz)
Im Prinzip ist Grimes Aussage vollkommen richtig, daß das hoch- konvertierte Frequenzband größer ist, und damit der Abstand der Sender nebst ihrer Seitenbänder- eben weil die Seitenbänder immer noch für AM +/- 9 bzw. 5 kHz gleich breit sind.
Technisch vorstellen kann man sich das eben durch die "Neu- Mischung" der ursprünglichen NF mit der neu gewonnenen HF = 2 x F.
Auch da: Frequenzspektrum Trägerfrequenz +/- 9 kHz (MW, bei KW 5 kHz).
(Anmerkung: Alle Ausführungen gelten für amplitudenmodulierte Trägerfrequenzen).
Sie sehen- es ist nicht so kompliziert.
Beweis mit Meßmitteln.
also ein Spektrum- Analysator. Den habe ich ja für den "Voxhaussender" angeschafft.
Und die fängt die Schwingungen im Eingangskreis und im "Harmonischen- Kreis".
So werden nun die Seitenbänder sichtbar.
Schnüffelspule, hier beschrieben.
Schnüffelspule am Eingangskreis, hoier kommt die 1kHz- modulierte 1 MHz- Schwingung von der Antenne an.
Schnüffelspule am Eingangskreis, 1 MHz, kaum Oberwellen sichtbar
Schnüffelspule am "Harmonischen- Kreis", hier sollten viele Oberwellen zu sehen sein.
Und so sieht es am Harmonischen- Kreis, Anodenseite, aus: Links die Grundschwingung 1 MHz, daneben satt Oberwellen im Abstand von 1 MHz !
Genau so muß das auch sein.
(Die Grundschwingung wird an der Anodenseite/ Rückkopplungsseite der Harmonischen- Spule noch nicht unterdrückt, erst im abgestimmten Schwingkreis auf der Sekundärseite.)
Video Spektrum mit und ohne Modulation
Video hier
Wenn die Modulation eingeschaltet wird, bleiben die Verhältnisse gleich, nur die Amplitude schwankt, das ist im Video durch die Überlagerung mit der Abtastfrequenz des Spektrum- Analysators sehr gut zu erkennen.
Wenn man den Hub des Spektralanalysators verringert, sieht man die Spektren der Modulation, hier bei 1 kHz, schön in gleichem Abstand von der Trägerfrequenz.
Video Modulationsspektrum bei Empfangsfrequenz und verdoppelter Trägerfrequenz
Video hier
Hier ist die Oberwelle 2 MHz, die gleiche Breite der Seitenbänder.
Und auch bei 3 MHz... verdreifachte Trägerfrequenz, die Breite der Seitenbänder ist immer noch gleich.
Und nun auch noch 4 MHz- immer noch die gleiche Breite der beiden Seitenbänder.
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