Empfängerstufen
Empfängerstufen
Diese Lerneinheit behandelt die wichtigsten Baugruppen eines modernen Empfängers: Mischer, Oszillatoren, Filter und verschiedene Hilfssysteme wie AGC, Noise Blanker und Notchfilter.
Der Mischer - Herzstück des Überlagerungsempfängers
Fragen EF201-EF205: Mischfrequenzen berechnen
Ein Mischer erzeugt aus zwei Eingangsfrequenzen $f_1$ und $f_2$ hauptsächlich zwei Ausgangsfrequenzen:
$f_{Summe} = f_1 + f_2$
$f_{Differenz} = |f_1 - f_2|$
Frage EF201 zeigt einen Mischer mit 21 MHz Eingang und 31,7 MHz Oszillator:
$f_1 = 21\,\text{MHz}$, $f_2 = 31{,}7\,\text{MHz}$
Summe: $21 + 31{,}7 = \mathbf{52{,}7\,\text{MHz}}$
Differenz: $|31{,}7 - 21| = \mathbf{10{,}7\,\text{MHz}}$
Weitere Mischer-Berechnungen
| Frage | Frequenzen | Summe | Differenz |
|---|---|---|---|
| EF201 | 21 MHz + 31,7 MHz | 52,7 MHz | 10,7 MHz |
| EF202 | 28 MHz + 38,7 MHz | 66,7 MHz | 10,7 MHz |
| EF203 | 30 MHz + 39 MHz | 69 MHz | 9 MHz |
| EF204/205 | 136 MHz + 145 MHz | 281 MHz | 9 MHz |
Abschirmung von Mischer und Oszillator
Fragen EF206 und EF207: Unerwünschte Abstrahlungen vermeiden
Mischer und Oszillatoren können unerwünschte Signale abstrahlen, die andere Empfänger stören.
- EF206 (Mischer): Sollte gut abgeschirmt sein
- EF207 (Oszillator): Sollte durch ein Metallgehäuse abgeschirmt werden
Eine gute Abschirmung verhindert, dass HF-Energie aus dem Gerät austritt und andere Stationen stört.
Oszillatortypen im Empfänger
Frage EF208: Direktüberlagerungsempfänger
Beim Direktüberlagerungsempfänger (Direct Conversion) liegt die Oszillatorfrequenz in nächster Nähe zur Empfangsfrequenz.
Das Empfangssignal wird direkt ins NF-Band gemischt - es gibt keine Zwischenfrequenz!
Frage EF209: Der BFO
Frage EF209 fragt nach dem Zweck eines BFO.
Warum braucht man das?
- CW: Ein reiner Träger ist unhörbar - erst durch Mischung mit dem BFO entsteht ein hörbarer Ton
- SSB: Der unterdrückte Träger muss im Empfänger wieder hinzugefügt werden
Bandbreite und Trennschärfe
Frage EF210: Schmale Bandbreite
Je schmaler die Bandbreite, desto besser können benachbarte Signale getrennt werden. Aber: Zu schmal macht das Signal unverständlich!
| Betriebsart | Typische Bandbreite |
|---|---|
| CW | 250-500 Hz |
| SSB | 2,4-2,7 kHz |
| AM | 6 kHz |
| FM (schmalband) | 12-15 kHz |
Automatische Verstärkungsregelung (AGC)
Fragen EF211 und EF212: AGC
Die AGC (Automatic Gain Control) ist eine der wichtigsten Empfängerfunktionen:
- EF211: Automatische Verstärkungsregelung verringert Pegelschwankungen
- EF212: AGC = Automatische Verstärkungsregelung
So funktioniert die AGC:
- Starkes Signal → Verstärkung wird reduziert
- Schwaches Signal → Verstärkung wird erhöht
- Ergebnis: Konstante Lautstärke trotz QSB (Fading)
Störunterdrückung
Fragen EF213-EF216: Noise Reduction, Noise Blanker, Notchfilter
EF213
Verringert den Rauschanteil im Signal
Arbeitet mit digitaler Signalverarbeitung
EF214
Blendet impulsförmige Störungen aus
Z.B. Zündstörungen von Autos
EF215, EF216
Unterdrückt Störungen in schmalem Frequenzbereich
Z.B. Pfeifstörer, Träger
Frage EF216: Notchfilter-Kennlinie
Ein Notchfilter hat eine charakteristische "Kerbe" (engl. notch) im Frequenzgang:
Notchfilter: Eine schmale "Kerbe" im Durchlassbereich
Weitere Empfängerfunktionen
Frage EF217: Dämpfungsglied
Ein Dämpfungsglied (Attenuator) vermindert die Übersteuerung des Empfängereingangs bei sehr starken Signalen.
Frage EF218: Vorverstärker-Position
Ein UHF-Vorverstärker sollte möglichst direkt an der Antenne eingefügt werden.
Warum? Das Antennenkabel dämpft das Signal. Wenn der Vorverstärker erst am Empfänger sitzt, verstärkt er auch das Rauschen, das im Kabel entstanden ist.
Frage EF219: Datenanschluss bei FM
Frage EF219 zeigt einen FM-Empfangszweig und fragt, wo der Datenanschluss (9600-Port) liegt.
Für Packet Radio (9600 Baud) wird das ungefilterte Diskriminator-Signal benötigt, da die NF-Filter die Daten verfälschen würden.
Zusammenfassung für die Prüfung
| Frage | Thema | Richtige Antwort |
|---|---|---|
| EF201-205 | Mischfrequenzen | Summe und Differenz der Eingangsfrequenzen |
| EF206 | Mischer-Abschirmung | Gut abgeschirmt |
| EF207 | Oszillator-Abschirmung | Metallgehäuse |
| EF208 | Direktüberlagerung | Oszillator nahe Empfangsfrequenz |
| EF209 | BFO | Hilfsträger für CW/SSB |
| EF210 | Schmale Bandbreite | Hohe Trennschärfe |
| EF211/212 | AGC | Automatische Verstärkungsregelung |
| EF213 | Noise Reduction | Verringert Rauschanteil |
| EF214 | Noise Blanker | Blendet Impulsstörungen aus |
| EF215/216 | Notchfilter | Unterdrückt schmalen Frequenzbereich |
| EF217 | Dämpfungsglied | Vermindert Übersteuerung |
| EF218 | Vorverstärker | Direkt an der Antenne |
| EF219 | Datenanschluss FM | Punkt 4 (nach Diskriminator) |
Wissenskontrolle
0 / 19 Fragen richtigWelche wesentlichen Ausgangsfrequenzen erzeugt die in der Abbildung dargestellte Stufe?
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Einem Mischer werden die Frequenzen 28 MHz und 38,7 MHz zugeführt. Welche Mischfrequenzen werden hauptsächlich erzeugt?
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Welches sind die erwünschten Produkte, die bei der Mischung der Frequenzen 136 MHz und 145 MHz am Ausgang des Mischers entstehen?
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