Amplitudenmodulation AM, SSB, CW
Amplitudenmodulation: AM, SSB und CW
Diese Lerneinheit behandelt AM, SSB und CW - drei wichtige Sendearten im Amateurfunk. AM und SSB basieren auf der Amplitudenmodulation, CW ist ein getasteter Träger. Alle drei habieren: AM (klassische Amplitudenmodulation), SSB (Einseitenbandmodulation) und CW (Telegrafie). Im Fokus steht der Vergleich der Bandbreiten und das Verständnis von USB und LSB.
Grundlagen der Amplitudenmodulation (AM)
Bei der klassischen AM wird ein Träger durch ein Nutzsignal (z.B. Sprache) in seiner Amplitude verändert. Dabei entstehen:
- Der Träger - enthält selbst keine Information, verbraucht aber etwa 2/3 der Sendeleistung
- Oberes Seitenband (USB) - liegt oberhalb der Trägerfrequenz
- Unteres Seitenband (LSB) - liegt unterhalb der Trägerfrequenz
Beide Seitenbänder enthalten dieselbe Information - sie sind gespiegelt. Das bedeutet: Bei AM wird die Information doppelt übertragen!
AM-Bandbreite: Die belegte Bandbreite bei AM ist doppelt so groß wie die höchste NF-Frequenz. Bei einem NF-Signal bis 2,7 kHz beträgt die AM-Bandbreite also etwa 5,4 kHz.
Einseitenbandmodulation (SSB)
SSB ist die im Amateurfunk am häufigsten verwendete Modulationsart für Sprachübertragung. Die Idee: Da beide Seitenbänder dieselbe Information enthalten und der Träger keine Information trägt, können wir eines der Seitenbänder und den Träger weglassen!
Vorteile von SSB gegenüber AM
- Knapp halbe Bandbreite: Nur ein Seitenband wird übertragen
- Höhere Effizienz: Die gesamte Sendeleistung geht in das Nutzsignal
- Bessere Reichweite: Bei gleicher Sendeleistung größere Reichweite
USB und LSB
Je nachdem, welches Seitenband übertragen wird, unterscheidet man:
USB (Upper Sideband)
Oberes Seitenband
HF-Frequenz = Träger + NF
Verwendet auf:
- 10 m und kürzer
- Alle VHF/UHF-Bänder
LSB (Lower Sideband)
Unteres Seitenband
HF-Frequenz = Träger − NF
Verwendet auf:
- 40 m und länger
- Klassische KW-Bänder
Frage EE201: Bandbreitenvergleich SSB vs. AM
Frage EE201 fragt nach dem Bandbreitenunterschied zwischen SSB und AM.
Da SSB nur ein Seitenband überträgt (statt zwei bei AM) und den Träger unterdrückt:
Antwort: SSB beansprucht etwa die halbe Bandbreite der Modulationsart AM.
Merkhilfe: SSB = ein Seitenband statt zwei → weniger als die Hälfte der AM-Bandbreite.
Frage EE202: HF-Bandbreite bei SSB
Frage EE202 fragt nach der benötigten HF-Bandbreite für ein SSB-Signal.
Bei SSB wird nur ein Seitenband übertragen. Dieses Seitenband enthält genau die Frequenzanteile des NF-Signals:
Antwort: Die HF-Bandbreite eines SSB-Signals entspricht der Bandbreite des NF-Signals.
Beispiel: Ein NF-Signal von 300 Hz bis 2700 Hz ergibt eine SSB-Bandbreite von 2,4 kHz (typisch für Amateurfunk: max. 2,7 kHz).
Fragen EE203 und EE204: Frequenzberechnung bei USB und LSB
Frage EE203 und EE204 fragen nach den konkreten Frequenzen bei USB- bzw. LSB-Modulation.
| Modulationsart | Formel | Beschreibung |
|---|---|---|
| USB | $f_{HF} = f_{Träger} + f_{NF}$ | NF-Frequenz wird addiert |
| LSB | $f_{HF} = f_{Träger} - f_{NF}$ | NF-Frequenz wird subtrahiert |
Beispiel EE203 (USB):
Träger: 21,250 MHz, NF: 1 kHz = 0,001 MHz
$f_{HF} = 21{,}250\,\text{MHz} + 0{,}001\,\text{MHz} = \mathbf{21{,}251\,\text{MHz}}$
Beispiel EE204 (LSB):
Träger: 3,65 MHz, NF: 2 kHz = 0,002 MHz
$f_{HF} = 3{,}650\,\text{MHz} - 0{,}002\,\text{MHz} = \mathbf{3{,}648\,\text{MHz}}$
Merkhilfe USB/LSB:
- USB = Upper = oben = + (Plus)
- LSB = Lower = unten = − (Minus)
Leistung bei SSB-Sendern
Ein wichtiger Unterschied zu AM: Bei SSB hängt die Ausgangsleistung direkt vom Eingangssignal ab. Ohne Modulation wird praktisch keine Leistung abgestrahlt!
Fragen EE205 und EE206: Ausgangsleistung und Mikrofonverstärkung
Frage EE205 fragt, wie man die Ausgangsleistung eines SSB-Senders verringert.
Frage EE206 fragt nach der Auswirkung zu geringer Mikrofonverstärkung.
Da bei SSB der Träger unterdrückt wird, bestimmt das NF-Signal maßgeblich die Ausgangsleistung:
Antworten:
- EE205: Verringern der NF-Amplitude verringert die Ausgangsleistung
- EE206: Zu geringe Mikrofonverstärkung führt zu geringer Ausgangsleistung
Warum nicht die anderen Antworten?
- "Lauter sprechen" erhöht die Leistung (nicht verringern)
- Squelch betrifft nur den Empfänger, nicht den Sender
- NF-Bandbreite beeinflusst die Signalqualität, nicht primär die Leistung
Telegrafie (CW)
CW (Continuous Wave) ist die älteste und einfachste Modulationsart. Der Träger wird einfach ein- und ausgeschaltet (getastet), um Morsezeichen zu übertragen.
Frage EE207: Bandbreite von CW
Frage EE207 fragt nach der Bandbreite von CW im Vergleich zu SSB und AM.
Die Bandbreite eines CW-Signals hängt von der Tastgeschwindigkeit ab. Typische Werte:
| Modulationsart | Typische Bandbreite |
|---|---|
| CW (Telegrafie) | 100-500 Hz (max. 800 Hz) |
| SSB (Sprache) | 2.400-2.700 Hz |
| AM (Sprache) | ca. 5.400 Hz |
Antwort EE207: CW hat in beiden Fällen (verglichen mit SSB und AM) eine kleinere Bandbreite.
Vorteile der schmalen CW-Bandbreite:
- Mehr Stationen können gleichzeitig im Band arbeiten
- Bessere Durchdringung bei schwierigen Bedingungen
- Höhere Reichweite bei gleicher Sendeleistung
Bandbreitenvergleich
AM
Bandbreite: ~5,4 kHz
Träger + 2 Seitenbänder
Ineffizient, aber einfach
SSB
Bandbreite: ~2,7 kHz
Nur 1 Seitenband
Standard im Amateurfunk
CW
Bandbreite: ~0,5 kHz
Nur Tastung
Schmalste Bandbreite
Zusammenfassung für die Prüfung
| Frage | Thema | Richtige Antwort |
|---|---|---|
| EE201 | SSB vs. AM Bandbreite | SSB beansprucht etwa die halbe Bandbreite von AM |
| EE202 | HF-Bandbreite bei SSB | Entspricht der Bandbreite des NF-Signals |
| EE203 | USB-Berechnung | 21,250 MHz + 1 kHz = 21,251 MHz |
| EE204 | LSB-Berechnung | 3,650 MHz − 2 kHz = 3,648 MHz |
| EE205 | SSB-Leistung verringern | NF-Amplitude verringern |
| EE206 | Geringe Mikrofonverstärkung | Führt zu geringer Ausgangsleistung |
| EE207 | CW-Bandbreite | Kleiner als bei SSB und AM |
Wissenskontrolle
0 / 7 Fragen richtigWie unterscheidet sich SSB von AM in Bezug auf die Bandbreite?