Sender und Senderstufen

In dieser Lerneinheit lernst du, wie Sender funktionieren: Wie wird ein SSB-Signal erzeugt? Was macht ein Balancemischer? Wie funktioniert Frequenzvervielfachung?

Stell dir vor: Ein Sender ist wie eine Produktionsfabrik:

Mischer = Mischt verschiedene "Zutaten" (Frequenzen) zusammen
Balancemischer = Spezialmischer, der den "Träger" ausblendet
Seitenbandfilter = Qualitätskontrolle, lässt nur das gewünschte Seitenband durch
Frequenzvervielfacher = Multiplikator, der die Frequenz verdoppelt oder verdreifacht

Frage AF301: Frequenzerzeugung mit Mischer

Aufgabe: Aus 5,3 MHz soll 14,3 MHz werden. Wie geht das?

$f_\text{Ziel} = f_\text{Eingang} + f_\text{Oszillator}$ $14{,}3\,\text{MHz} = 5{,}3\,\text{MHz} + 9{,}0\,\text{MHz}$

Antwort: Ein Mischer, ein 9 MHz-Oszillator und ein Bandfilter.

Der Mischer kombiniert die Frequenzen, das Bandfilter selektiert die gewünschte Summenfrequenz.

Fragen AF302-AF304: SSB-Erzeugung

Frage AF302: Welcher Mischer für DSB-SC?

Ein DSB-SC-Signal (Doppelseitenband ohne Träger) entsteht am besten mit einem:

Antwort: Balancemischer - er unterdrückt den Träger durch symmetrische Anordnung!

So erkennst du einen Balancemischer:

Vier Dioden in Ringanordnung (Diodenring)
Symmetrischer Aufbau mit Transformatoren
Auch als Ringmischer oder Ringmodulator bezeichnet

Fragen AF303-AF304: SSB-Erzeugung in 2 Schritten

SSB wird in zwei Schritten erzeugt:

Schritt	Baugruppe	Ergebnis
1	Balancemodulator	DSB-Signal (zwei Seitenbänder, kein Träger)
2	Seitenbandfilter (Quarzfilter)	SSB-Signal (nur ein Seitenband)

Frage AF303/AF304: Bei SSB werden der Träger unterdrückt und ein Seitenband ausgefiltert.

Fragen AF305-AF307: SSB-Sender Blockschaltbilder

Frage AF305: Was ist die Stufe "?"

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Antwort: Ein Quarzfilter als Bandpass für das gewünschte Seitenband.

Frage AF306: Was folgt auf den NF-Verstärker?

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Antwort: Ein Balancemischer - er erzeugt das DSB-Signal aus NF und Träger.

Frage AF307: USB-Oszillatorfrequenz berechnen

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Gegeben: 9 MHz-Quarzfilter, Schalterstellung USB (oberes Seitenband)

Prinzip: Für USB muss der Oszillator unterhalb der Filtermitte schwingen, damit das obere Seitenband durchkommt.

Antwort: Die NF wird mit 8,9985 MHz gemischt.

Fragen AF308-AF309: DSB-Modulator erkennen

Frage AF308: Was erzeugt diese Schaltung?

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Antwort: AM-Signale mit unterdrücktem Träger (= DSB-SC).

Der Diodenring ist das Erkennungsmerkmal für einen Balancemodulator!

Frage AF309: Wozu dienen R₁ und C₁?

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Antwort: Sie dienen zur Einstellung der Trägerunterdrückung nach Betrag und Phase.

Durch Justieren von Widerstand (Amplitude) und Kondensator (Phase) wird die Symmetrie optimiert, um den Träger maximal zu unterdrücken.

Frage AF310: FM mit Varaktordiode

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Die Varaktordiode (Kapazitätsdiode) ändert ihre Kapazität je nach angelegter Spannung.

Antwort: Die Diode beeinflusst die Resonanzfrequenz des Schwingkreises in Abhängigkeit des NF-Spannungsverlaufs → Frequenzmodulation!

So funktioniert's: NF-Spannung → Kapazität ändert sich → Resonanzfrequenz ändert sich → FM-Signal entsteht.

Fragen AF311-AF314: Frequenzvervielfachung

Frage AF311: Wie funktioniert Frequenzvervielfachung?

Bei der Frequenzvervielfachung wird die Frequenz eines Signals verdoppelt, verdreifacht usw.

Prinzip: Das Signal wird einer nichtlinearen Verzerrerstufe zugeführt und die gewünschte Oberschwingung ausgefiltert.

Warum nichtlinear? Nur durch Verzerrung entstehen Oberschwingungen (Harmonische). Ein linearer Verstärker würde die Frequenz nicht ändern!

Frage AF312: Schaltung erkennen

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Antwort: Ein Frequenzvervielfacher.

So erkennst du einen Frequenzvervielfacher:

Transistor oft im Klasse-C-Betrieb (stark verzerrend)
Schwingkreis am Ausgang auf ein Vielfaches der Eingangsfrequenz abgestimmt
Keine Basis-Vorspannung (für starke Verzerrung)

Frage AF313: Aufbau und Betrieb

Frage AF313: Frequenzvervielfacher sollten gut abgeschirmt sein, um unerwünschte Abstrahlungen zu minimieren.

Warum Abschirmung? Bei der Vervielfachung entstehen viele Zwischenfrequenzen, die als Störsignale abgestrahlt werden können.

Frage AF314: Störfrequenz berechnen

Gegeben: Quarz 12 MHz, Ausgang 432 MHz, Störung bei 144 MHz

Bei Vervielfacherketten werden die Faktoren multipliziert:

$12\,\text{MHz} \times 2 \times 2 \times 3 \times 3 = 432\,\text{MHz}$ ✓

Wann entsteht 144 MHz?

$12\,\text{MHz} \times 2 \times 2 \times 3 = 144\,\text{MHz}$

Antwort: Bei der Kombination Grundfrequenz × 2 × 2 × 3 × 3 kann nach der dritten Stufe (×2×2×3) die Störfrequenz 144 MHz auftreten.

Wichtig: Die Reihenfolge der Vervielfacherstufen bestimmt, welche Zwischenfrequenzen entstehen!

2×2×3×3: Nach Stufe 3 → 12×2×2×3 = 144 MHz (Störung!)
3×3×2×2: Nach Stufe 2 → 12×3×3 = 108 MHz (keine Störung bei 144)

Zusammenfassung für die Prüfung

Frage	Thema	Richtige Antwort
AF301	5,3→14,3 MHz	Mischer + 9 MHz-Oszillator + Bandfilter
AF302	DSB-SC erzeugen	Balancemischer
AF303	SSB-Erzeugung	Balancemodulator + Seitenbandfilter
AF304	SSB-Methode	Träger unterdrückt, ein Seitenband ausgefiltert
AF305	SSB-Sender "?"	Quarzfilter als Bandpass
AF306	Nach NF-Verstärker	Balancemischer
AF307	USB-Mischfrequenz	8,9985 MHz
AF308	Schaltung erzeugt	AM mit unterdrücktem Träger (DSB-SC)
AF309	R₁ und C₁	Trägerunterdrückung nach Betrag und Phase
AF310	Diode im Oszillator	Beeinflusst Resonanzfrequenz → FM
AF311	Frequenzvervielfachung	Nichtlineare Stufe + Oberschwingung filtern
AF312	Schaltung erkennen	Frequenzvervielfacher
AF313	Vervielfacher-Betrieb	Gut abgeschirmt
AF314	144 MHz Störung	12 MHz × 2 × 2 × 3 × 3

Wissenskontrolle

0 / 14 Fragen richtig

AF301

Mit welchen der folgenden Baugruppen kann aus einem 5,3 MHz-Signal ein 14,3 MHz-Signal erzeugt werden?

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AF302

Welcher Mischertyp ist am besten geeignet, um ein Doppelseitenbandsignal mit unterdrücktem Träger zu erzeugen?

AF303

Wie kann mit analoger Technologie ein SSB-Signal erzeugt werden?

AF304

Bei üblichen analogen Methoden zur Aufbereitung eines SSB-Signals werden ...

AF305

Dieses Blockschaltbild zeigt einen SSB-Sender. Die Stufe bei „?" ist ein...

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AF306

Welches Schaltungsteil ist in der folgenden Blockschaltung am Ausgang des NF-Verstärkers angeschlossen?

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AF307

Die folgende Blockschaltung zeigt eine SSB-Aufbereitung mit einem 9 MHz-Quarzfilter. Welche Frequenz wird in der Schalterstellung USB mit der NF gemischt?

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AF308

Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen Modulator zur Erzeugung von ...

🔍

AF309

Wozu dienen $R_1$ und $C_1$ bei dieser Schaltung?

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AF310

Dieser Schaltungsauszug ist Teil eines Senders. Welche Funktion hat die Diode?

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AF311

Nach welchem Prinzip arbeitet die analoge Frequenzvervielfachung?

AF312

Worum handelt es sich bei dieser Schaltung?

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AF313

Wie sollten Frequenzvervielfacher in einer Sendeeinrichtung aufgebaut und betrieben werden?

AF314

Ein quarzgesteuertes Funkgerät mit einer Ausgangsfrequenz von 432 MHz verursacht Störungen bei 144 MHz. Der Quarzoszillator des Funkgeräts schwingt auf einer Grundfrequenz bei 12 MHz. Bei welcher Vervielfachungskombination kann die Störfrequenz von 144 MHz auftreten?

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