Wellenüberlagerung: Einseitenbandmodulation und unterdrückter Träger

Abwandlungen der in der Funktechnik oft verwendeten Einseitenbandmodulation ( englisch single side band, SSB ) und von Amplitudenmodulation mit unterdrücktem Träger verursachen mit Sicherheit biologische Wirkungen von Radiofrequenzstrahlung wenn die entstehenden niederfrequenten Signale in ihrer Form, Länge, Abstand und Pulwiederholrate den natürlich im Körper vorkommenden entsprechen. Auch hierbei entsteht diese Wirkung durch die Überlagerung von zwei Hochfrequenzsignalen wodurch ein niederfrequentes Signal entsteht. Diese relativ alten und einfachenTechniken dürften vor allem zur Übertragung von Sprache und damit verbunden auch zur Gehirnwäsche einsetzbar sein. Zuerst wollen wir uns ansehen, wie eine Amplitudenmodulation eines Radiofrequenzsignals entsteht. Dazu betrachten wir die folgenden beiden Zeichnungen aus: Eckart K.W. Moltrecht: "Amateurfunklehrgang Funktechnik", Baden Baden 1997, S.15

An den mit A bis E bezeichneten Punkten lassen sich folgende Spannungen messen:

A Zeigt das Niederfrequenzsignal, also im Falle eines Funkgerätes die Spannung die das Mikrofon liefert und das zur Modulation der Hochfrequenz verwendet wird. B ist das Hochfrequenzsignal. Am Punkt C hat das aus A und B gemischte Signal die Form C, beide Schwingungen haben sich also überlagert. Die Diode lässt nur den positiven Teil der Schwingung durch so daß sich das Signal D ergibt. In der Schaltung bilden L und C einen Schwingkreis. Durch die Anregung dieses Schwingkreises mit dem Signal D entsteht das amplitudenmodulierte Hochfrequenzsignal E. Sehen wir nun wie das Frequenzspektrum des entstandenen Hochfrequenzsignals aussieht ( Das Bild ist aus "Minispione 3", Seite 42 von Günter Wahl entnommen worden ):

Ein Signal mit einer Frequenz von 200 Kilohertz ist mit einem Signal mit der Frequenz 1 Kilohertz amplitudenmoduliert worden (im Bild oben). Bei der Überlagerung zweier unterschiedlicher Frequenzen entstehen immer zwei neue Frequenzen. Die eine dieser Frequenzen entspricht der Addition der beiden Frequenzen, die andere der Subtraktion der beiden Frequenzen. Bei der Amplitudenmodulation eines 200 kHz Trägersignals mit einem 1 kHz Signal erhält man folglich die im Bild zu erkennenden Seitenbänder bei 199 kHz und 201 kHz. In der Mitte ist der ursprüngliche Träger bei 200 kHz zu sehen. Der Frequenzabstand zwischen dem Träger und einem Seitenband enthält die übertragene Information. Es ist ausreichend nur ein einziges Seitenband ohne den Träger zu übertragen. Im Empfänger wird das empfangene Seitenband wieder mit einem Signal, das die gleiche Frequenz hat wie der Träger gemischt, sodaß durch Wellenüberlagerung wieder das ursprüngliche Signal entsteht, in unserem Fall 1 KHz. Das spart Sendeleistung und man benötigt einen nur halb so breiten Frequenzbereich.

Betrachten wir nun was passiert wenn der Träger unterdrückt wird, was mit relativ einfachen Schaltungen möglich ist. Von der Antenne werden nur die beiden Seitenbänder abgestrahlt. Ein bei der Mischung dieser beiden Hochfrequenzsignale entstehendes Signal fällt von der Frequenz her in den hörbaren Bereich. In Leitern innerhalb des hervorgerufenen elektromagnetischen Feldes, also auch in Nervenzellen, wird ein Strom im Takt der Modulationsspannung erzeugt. Dieser Strom unterscheidet sich aber in seinem Frequenzverlauf von dem ursprünglichen Modulationssignal, denn es entsteht bei der Mischung der beiden Seitenbänder jeweils die doppelte Frequenz des Modulationssignals weil die Frequenzinformation ja in jedem Seitenband vorhanden ist, also bei der Überlagerung auch 2 mal wirksam wird. Ein ursprüngliches 100 Hz Signal hat deshalb 200 Hz, ein 1000 Hz Signal 2000 Hz und ein 10 000 Hz Signal 20 000 Hz. Hohe Frequenzanteile werden also viel höher während niedrige Frequenzanteile sich nur gering erhöhen. Eine menschliche Stimme würde also mehr Quaken als sprechen.

Eine sehr gute Verständlichkeit ergibt sich wenn ein Seitenband unterdrückt und der Träger gemeinsam mit dem verbliebenen Seitenband abgestrahlt wird. In diesem Fall entspricht das durch Überlagerung entstehende Signal genau dem ursprünglichen Modulationssignal. Zu beachten ist allerdings, daß sich im Nahfeld der Antenne noch keine richtigen Wellenfronten ausgebildet haben. Hier kann es also nicht zu einer gleichmäßigen Wellenüberlagerung kommen. Das Nahfeld erstreckt sich auf eine Entfernung von einer oder mehreren Wellenlängen um die Antenne und kann so im Kurzwellenbereich eine beträchtliche Ausdehnung haben. So beträgt die Wellenlänge bei den CB Funkgeräten ( 27 MHz ) ca. 11 Meter während sie bei 1 GHz nur noch 30 cm beträgt. Auch muß die Stärke des Senders ausreichend sein um in den Nerven Spannungen hervorzurufen die wahrgenommen werden können.

Sehr interessant ist in diesem Zusammenhang daß bereits in der Zeit vor dem 2. Weltkrieg einige Funkamateure Versuche mit der Einseitenbandmodulation und mit unterdrücktem Träger anstellten. Aus diesem Grund kann man wohl davon ausgehen, daß die beschriebenen Zusammenhänge den Fachleuten bereits vor 70 Jahren bekannt waren und diese Techniken möglicherweise auch damals schon angewendet wurden.

Die erste bekannte Veröffentlichung ist das 1915 von John R. Carson eingereichte und 1923 zugeteilte Patent.

Das Patent kann man online beim Patentamt der USA einsehen.

http://www.totalitaer.de