Demodulator

Ein Demodulator ist eine kritische Komponente in einer Empfängerschaltung, die die Umkehrfunktion eines Modulators ausführt. Er gewinnt das ursprüngliche Basisbandsignal (z. B. Audio, Video oder Daten) aus einer modulierten Hochfrequenz- (HF) oder Zwischenfrequenz- (ZF) Trägerwelle zurück und ermöglicht so die Verarbeitung, Verstärkung oder Umwandlung der Informationen für die Ausgabe. Im Zusammenhang mit Satellitenkommunikation werden Demodulatoren in Empfängern verwendet, um Signale von LNB (Low-Noise Block) Downconvertern zu dekodieren. Typische Parameter für einen solchen Demodulator umfassen einen Eingangsfrequenzbereich von 950–2150 MHz (typischer Satelliten-ZF-Bereich), einen Eingangspegelbereich von -65 bis -25 dBm (unter -65 dBm kann die Synchronisation verloren gehen) und eine Symbolrate von 2–45 MSps für QPSK/8PSK-Demodulation. Die Demodulationsgenauigkeit (EVM) ist mit ≤5% für 8PSK bei 30 MSps spezifiziert. Der Träger-Lock-Bereich beträgt ±5 MHz mit automatischer Frequenzregelung. Die Versorgungsspannung beträgt 12–24 V DC mit Verpolungsschutz, und die Leistungsaufnahme beträgt ≤5 W bei Nennversorgung. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40 und 85 °C (IEC 60068-2-1/2), der Lagertemperaturbereich zwischen -55 und 125 °C (IEC 60068-2-1/2) und die Luftfeuchtigkeit (nicht kondensierend) zwischen 5% und 95% RH bei 40 °C (IEC 60068-2-78). Die Schutzart ist IP54–IP65 (IEC 60529) für Außengehäuse. Die Modulabmessungen auf Platinenebene betragen 100×60×25 mm (B×T×H) und das Gewicht ≤150 g ohne Steckverbinder. Zu den Materialien gehören typischerweise Halbleiter (Silizium, Galliumarsenid), Keramiksubstrat, Kupfer und Lot. Dieser Verzeichniseintrag bietet Referenzbereiche; tatsächliche Werte müssen mit dem Hersteller oder Lieferanten für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden.

Der Demodulator arbeitet, indem er den am Sender angewendeten Modulationsprozess umkehrt. Bei Amplitudenmodulation (AM) verwendet er typischerweise Hüllkurvendetektion oder synchrone Detektion, um die Amplitudenvariationen des Signals wiederherzustellen. Bei Frequenzmodulation (FM) verwendet er einen Frequenzdiskriminator oder eine Phasenregelschleife (PLL), um Frequenzvariationen wieder in Spannungsvariationen umzuwandeln. Die spezifische Schaltung (z. B. Diodendetektor, Produktdetektor, Quadraturdetektor) hängt vom Modulationsschema ab (AM, FM, PM, QAM usw.). In Satellitenempfängern verarbeiten Demodulatoren oft QPSK- oder 8PSK-Signale und verwenden Trägerrückgewinnung und Symboltaktrückgewinnung, um die Basisbanddaten zu extrahieren. Das Eingangssignal wird auf eine Zwischenfrequenz heruntergemischt, gefiltert und dann demoduliert. Der Ausgang ist ein digitaler Bitstrom, der von nachgeschalteten Schaltungen verarbeitet werden kann.