COM4LAB: RxTx 1 - Analoge Übertragungstechniken AM, FM und PSK

Die COM4LAB Kurse der Sende- und Empfangstechnik erläutern schrittweise den Aufbau klassischer und moderner Funkanlagen sowie die Modulation der Signale. Die Eigenschaften der Signale werden im Zeitbereich und im Frequenzbereich genauer untersucht. Dazu befindet sich auf dem Board jeweils eine Sende- und eine Empfangsanlage in denen alle Komponenten einzeln analysiert werden können.

Der erste Kurs „Analoge Übertragungstechniken AM, FM und PSK“ behandelt die Superheterodyn-Architektur und die grundlegenden analogen Modulationen AM, FM und PSK.

Gesamtdauer: Bis zu 16 Stunden.

Zielgruppen

Der Kurs kann u. a. im Ausbildungsprozess für die folgenden Berufe unterstützend eingesetzt werden:

• Elektroniker/-in für Geräte und Systeme
• Elektroniker/-in für Informations- und Systemtechnik
• Fluggerätelektroniker/-in
• Systemelektroniker/-in

Lernziele

Die Schülerinnen und Schüler sollen:

• Alle Komponenten einer Sendeanlage und einer Empfangsanlage identifizieren können,
• erlernen, wie Signale im Basisband, in der Zwischenfrequenz und im Hochfrequenzbereich gemessen werden,
• erleben, welche Einflüsse auf die Qualität einer Funkstrecke Einfluss haben, und wie diese zu erkennen sind,
• den praktischen Umgang mit analogen Modulationen (AM, FM, PSK) üben und diese analysieren.

Themen

Im Kurs werden die folgenden Themen behandelt:

• Funktionsweise vom Mischer in der Nachrichtentechnik (Lokaloszillator-Mischer-Filter-Strukturen),
• Eigenschaften der Einseiten- und Zweiseitenband Signale, High-Side und Low-Side Mischer usw.,
• Aufgabe von Verstärkern und Filtern,
• Funktionsweise eines Spektrum-Analysators (Sweep Mode),
• Vergleich und Analyse von Modulationen, wie Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation, Phasenmodulation,
• Übertragung von analogen Audio-Signalen und digitalen Signalen,
• Rückgewinnung der Trägerfrequenz.

Vorkenntnisse

• Die Schülerinnen und Schüler benötigen Kenntnisse im Aufbau von elektronischen Schaltungen, um den Kurs erfolgreich bearbeiten zu können.
• Der Umgang mit Formeln wird vorausgesetzt. Wichtig ist der Umgang mit komplexen Zahlen in kartesischer Form und in Polarkoordinaten, um Konstellationsdiagramme zu interpretieren.
• Grundlagen der Nachrichtentechnik dürfen nicht unbekannt sein. Die Bedeutung der Begriffe Phase, Amplitude und Frequenz wird vorrausgesetzt.
• Wichtig ist der Unterschied zwischen dem Frequenzbereich und dem Zeitbereich eines Signals, wenngleich die Bereichung einer Fouriertransformation nicht von Nöten ist.
• Kenntnisse der Exponential- und Logarithmusgesetze sind bei der Umrechung von Leistungen zwischen Watt und dBm von Vorteil.