Technik - USKA

Technik
SSB-WEAVER ........ wie bitte?
Heinz Bruderer HB9VK
Eine amüsante Analogie:
Es käme heute vermutlich kaum
jemandem mehr in den Sinn, ein
neues Fahrrad mit Rücktrittbremse
zu beschaffen; er fände gar keines
mehr. Andere Brems-Systeme haben
sich längst durchgesetzt. Jetzt möchte
aber ein technisch/historisch Interessierter
(ein Tüftler...?) nichtsdestotrotz
das Bremssystem aus der Aera
von Opa und Oma näher studieren.
Ggf. stöbert er noch ein altes Militär-
Velo auf, für allfällige Testfahrten
oder zum Pröbeln und Zerlegen der
Nabe. Die Rücktrittbremse wurde
1903 vom Erfinder E. Sachs patentiert.
Betrachten wir nun die herkömmliche
analoge Technik der SSB-Erzeugung.
Wir klammern die moderne digitale
Welt vorerst einmal aus. SSB ist in der
Theorie seit annähernd 100 Jahren
bekannt. Dass je ein Patent darauf
beantragt oder erteilt wurde, ist nicht
aktenkundig. Seit über 70 Jahren wird
sie in breiter technischer Anwendung
eingesetzt.
Der alltägliche Sprachgebrauch kennt
Phasen- und Filtermethode zur SSB-
Erzeugung. Im Amateurfunk ein Gerät
zu finden, das noch nach einer Phasenmethode
funktioniert? Vielleicht
als Museumsstück. Die Filtermethode
hat ihren Siegeszug längst angetreten.
Bild 1: Prinzipschema
breite eines Sprachsignals exakt 90°
Phasenverschiebung zu erreichen
(Hilbert-Transformation). Dazu erforderlich
sind Polyphase- oder Allpass-
Netzwerke für den I- und Q-Kanal.
Kleinste Abweichungen verschlechtern
die Seitenbandunterdrückung.
Mr. Weaver, offensichtlich ein genialer
Kopf, erkannte zwei fundamentale
Gegebenheiten:
1) zwei identische Tiefpässe sind präziser
realisierbar als die erwähnten breitbandigen
Netzwerke (nach damaliger
Technik)
2) die Quadratur für eine feste Frequenz
ist einfacher zu generieren.
Erwähnt und erläutert wird die Methode
durchwegs anhand des einfachen
Prinzip-Blockschemas (Bild 1). Dieses
weitläufig herumgereichte Schema ist
(wie jedes andere Schema auch), eine
äusserst angenehme und praktische
Institution: Es “funktioniert“ immer tadellos,
ideal und fehlerfrei! Theoretisch
und auf dem Papier. Bei der realen
handfesten Umsetzung hingegen wird
es dann schon wesentlich anspruchsvoller.
Zudem auch sehr aufwendig und
komplex, wie die folgenden Erläuterungen
zu einem durch den Verfasser realisierten
Versuchsaufbau aufzeigen.
Und doch steht bei genauer Betrachtung
noch eine dritte Methode technisch
auf derselben Prominenz-Stufe.
Sie basiert auf einer Veröffentlichung
von 1956 durch Daniel K. WEAVER Jr.
(Proceedings of the IRE, Vol. 44, No.
12, Dec. 1956, pp 1703 – 1705). Je
nach Betrachtungswinkel fristet diese,
zumindest innerhalb der Domäne
analoger Signalaufbereitung, eher ein
Schattendasein. Von Zeit zu Zeit wurde
und wird sie hervorgeholt und da
und dort auch thematisiert.
Die WEAVER-Methode
Das Kernproblem der gängigen Phasenmethode
besteht in der Schwierigkeit,
über die gesamte Basisband-
Er schuf damit unter Einfügung eines
Hilfsträgers und zweier zusätzlicher
Mischer die Grundlage für das fortan
in der Fachwelt seinen Namen führende
Prinzip.
Unter Suchwort-Kombinationen wie
“weaver ssb generator“ und ähnlichem
liefert Google erschöpfend Informationsquellen.
Daselbst finden sich unzählige
Abhandlungen der mathematisch-/
trigonometrischen Zusammenhänge.
Diese sollen hier nicht weiter thematisiert
werden. Sie erfordern vom Leser
ohnehin nicht alltägliche Exkursionen
in ein Abstraktions- und Vorstellungsvermögen
für negative Frequenzen
und Doppelbelegungen durch umgeklappte
Spektralbereiche.
Bild 2: Seitenbandlage
Der realisierte WEAVER-Generator
Die funktionalen Basis-Kenngrössen
zum Schaltungsprinzip können wie
folgt umschrieben werden:
40 HBradio 6/2012