Ein Bandpassfilter lässt einen Frequenzbereich durch und sperrt alles darunter und darüber. Das klingt banal, ist aber die Voraussetzung dafür, dass Funk überhaupt funktioniert: Ohne Bandpässe würde jeder Empfänger alles gleichzeitig hören, und aus dem Band würde ein Brei. In einem Transceiver stecken deshalb nicht einer, sondern eine ganze Reihe davon - vom breiten Eingangsfilter bis zum 500 Hz schmalen Quarzfilter für CW.
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Was ist ein Bandpassfilter?
Kurz gesagt: Ein Bandpassfilter überträgt Signale zwischen einer unteren und einer oberen Grenzfrequenz und dämpft alles außerhalb. Als Grenzfrequenzen gelten die Punkte, an denen der Pegel gegenüber dem Maximum um 3 dB abgefallen ist. Die Differenz beider Grenzfrequenzen ist die Bandbreite.
Warum ausgerechnet 3 dB? Weil dieser Wert genau der halben Leistung entspricht. In der Spannung sind das die berühmten 0,707 - das Verhältnis $1/\sqrt{2}$. Man nennt die Grenzfrequenzen deshalb auch Halbleistungspunkte.
Die Kenngrößen
Bandbreite und Güte
Bandbreite und Güte hängen unmittelbar zusammen:
$\displaystyle Q = \frac{f_0}{B} \qquad\Longleftrightarrow\qquad B = \frac{f_0}{Q}$
Diese Beziehung gilt für resonante Bandpässe, insbesondere für Systeme zweiter Ordnung und schmalbandige Filter; bei mehrpoligen Filtern beschreibt ein einzelner Q-Wert nicht mehr die ganze Kurve. Sie erklärt aber, warum manche Filter überhaupt nicht zu bauen sind. Ein Schwingkreis mit einer Güte von 50 liefert bei 455 kHz eine Bandbreite von gut 9 kHz. Derselbe Kreis bei 9 MHz käme auf die zwanzigfache Bandbreite - bei gleicher Güte wird ein Filter mit steigender Frequenz automatisch breiter. Genau darum liegt die scharfe Selektion in einem analogen Superhet üblicherweise auf einer möglichst niedrigen Zwischenfrequenz; moderne Geräte verschieben sie stattdessen in die digitale Signalverarbeitung.
Die Güte eines Schwingkreises hängt an seinen Verlusten, und bei den üblichen Kurzwellen-Kreisen dominiert dabei die Spule. Vernachlässigbar sind die Kondensatorverluste deswegen nicht immer: Bei hohen Güten, hohen Frequenzen, ungeeignetem Dielektrikum oder großen Blindströmen fallen Ersatzserienwiderstand und Verlustfaktor des Kondensators durchaus ins Gewicht.
Ordnung und Flankensteilheit
Wie steil ein Filter außerhalb des Durchlassbereichs abfällt, hängt an der Zahl seiner Pole. Als Faustregel gilt pro Pol etwa 6 dB pro Oktave, gleichbedeutend mit 20 dB pro Dekade - das beschreibt den asymptotischen Verlauf weit außerhalb des Durchlassbereichs.
Klar ist in jedem Fall: Ein einzelnes frequenzabhängiges Bauteil kann keine zwei Grenzfrequenzen erzeugen. Ein Bandpass braucht mindestens einen vollständigen Schwingkreis, und mehr Resonatoren bedeuten steilere Flanken.
Der Formfaktor
Die Bandbreite allein sagt wenig. Zwei Filter können bei -6 dB gleich breit sein und bei -60 dB völlig unterschiedlich - eines fällt steil ab, das andere läuft flach aus. Deshalb der Formfaktor:
$\displaystyle \text{Formfaktor} = \frac{B_{-60\,\text{dB}}}{B_{-6\,\text{dB}}}$
Je näher der Wert an 1 liegt, desto rechteckiger die Kurve. Ein SSB-Filter mit 2,3 kHz bei -6 dB und 3,3 kHz bei -60 dB kommt auf 1,44 und gilt damit als ordentlich selektiv.
Welche Kurvenform?
| Charakteristik | Was sie liefert | Was sie kostet |
|---|---|---|
| Butterworth | maximal flacher Durchlassbereich, keine Welligkeit | vergleichsweise flache Flanken |
| Tschebyscheff | steilere Flanken bei gleicher Ordnung | Welligkeit im Durchlassbereich, unruhige Gruppenlaufzeit |
| Cauer (elliptisch) | steilste Flanken überhaupt | Welligkeit im Durchlass- und Sperrbereich |
| Bessel | konstante Gruppenlaufzeit, sauberes Einschwingen | die flachsten Flanken der vier |
Es gibt also kein bestes Filter, nur einen Kompromiss. Wer Flankensteilheit will, zahlt mit Welligkeit oder Phasentreue.
Bandpass, Tiefpass, Hochpass, Bandsperre
| Filtertyp | lässt durch | typischer Einsatz im Funk |
|---|---|---|
| Tiefpass | alles unterhalb der Grenzfrequenz | Oberwellenfilter hinter der Endstufe |
| Hochpass | alles oberhalb der Grenzfrequenz | Sperre gegen starke Mittelwellensender am Empfängereingang |
| Bandpass | nur einen Bereich dazwischen | Vorselektion, ZF-Filter, Bandfilter im Contest |
| Bandsperre (Notch) | alles außer einem Bereich | Ausblenden eines einzelnen Störträgers, Sperrkammern im Duplexer |
Zwei gekoppelte Kreise und die kritische Kopplung
Das klassische Bandfilter besteht aus zwei Parallelschwingkreisen, die über ein Magnetfeld oder einen Kondensator miteinander gekoppelt sind. Wie fest man sie koppelt, entscheidet über die Form der Durchlasskurve - und das ist eine der beliebtesten Prüfungsfragen überhaupt:
- Unterkritische (lose) Kopplung: Die Kurve sieht aus wie die eines einzelnen Kreises - schmal, spitz und mit vergleichsweise geringer Ausgangsspannung. Je loser die Kopplung, desto niedriger und schmaler der Berg.
- Kritische Kopplung: Der Übergangspunkt. Die Kurve wird maximal flach - am Maximum gerade noch völlig eben, eine Einsattelung entsteht noch nicht. Genau so definiert es auch der Fragenkatalog: die Kopplung, bei der die Resonanzkurve ihre größte Breite hat und dabei am Resonanzmaximum noch völlig eben ist.
- Überkritische (feste) Kopplung: In der Mitte bildet sich eine Delle, links und rechts davon je ein Höcker. Der bekannte Doppelhöcker.
Die Formulierung "größte Breite" gehört dabei zur Prüfungsdefinition der maximal flachen Kurve. Koppelt man noch fester, rücken die beiden Höcker weiter auseinander, sodass der insgesamt übertragene Bereich durchaus breiter werden kann - nur eben nicht mehr eben.
Für ZF-Filter ist eine leicht überkritische Kopplung oft erwünscht: Der flache Doppelhöcker ergibt eine breitere, oben ebenere Durchlasskurve, als ein Einzelkreis sie liefern könnte. Wie fest die Kopplung sein muss, um kritisch zu werden, hängt an der Güte der Kreise - je höher die Güte, desto loser darf gekoppelt werden.
Beide Kreise sind auf dieselbe Frequenz abgeglichen. Durch die Kopplung entstehen aus den beiden Einzelresonanzen zwei gekoppelte Eigenschwingungen: eine gleichphasige und eine gegenphasige, die bei etwas tieferer beziehungsweise etwas höherer Frequenz liegen. Diese Aufspaltung in zwei Moden ist der Doppelhöcker - je fester die Kopplung, desto weiter liegen die Moden auseinander.
Die Bauformen und ihre Güte
Weil $B = f_0/Q$ gilt, entscheidet die erreichbare Güte darüber, wie schmal ein Filter überhaupt werden kann. Und da liegen zwischen den Bauformen Zehnerpotenzen:
| Bauform | Güte (Größenordnung) | typischer Einsatz |
|---|---|---|
| LC-Kreis | 50 bis 200, sehr gut gebaut bis ~400 | Vorselektion, Bandwahl, Sendefilter |
| Keramikfilter | deutlich unter Quarz, einige hundert bis wenige tausend | 455 kHz und 10,7 MHz ZF |
| Quarzfilter | 10.000 bis über 100.000 | Hauptselektion, Roofing-Filter |
| Hohlraumresonator | rund 1000 in einer Relais-Cavity, idealisiert deutlich mehr | Duplexer in Relaisfunkstellen |
Daraus folgt die Antwort auf eine Standardfrage der Klasse A: Von LC-, Keramik-, Quarz- und RC-Filter hat bei gleicher Mittenfrequenz das Quarzfilter die geringste Bandbreite und die höchste Flankensteilheit. Ein RC-Filter hat gar keinen Schwingkreis und ist das Schlusslicht.
Warum Quarze so viel besser sind
Ein Schwingquarz ist kein elektrischer, sondern ein mechanischer Resonator. Die Quarzscheibe schwingt piezoelektrisch, und die mechanischen Verluste im Kristallgitter sind winzig verglichen mit den ohmschen Verlusten einer Spule. Im Ersatzschaltbild erscheint das als Serienkreis aus einer sehr großen Induktivität, einer sehr kleinen Kapazität und einem sehr kleinen Verlustwiderstand, parallel dazu die Kapazität der Elektroden.
Für Filter werden mehrere Quarze zusammengeschaltet. Beim Ladder-Filter sitzen gleichfrequente Quarze in einer Kette, gekoppelt über Kondensatoren - der Klassiker im Selbstbau. Beim monolithischen Filter liegen mehrere Resonatorzonen auf derselben Quarzscheibe und sind mechanisch gekoppelt.
Hohlraumresonatoren und Duplexer
Oberhalb von etwa 100 MHz lässt sich ein Resonator als Stück Luftleitung bauen: ein dickes, einseitig kurzgeschlossenes Rohr, dessen Innenleiter etwa eine Viertelwellenlänge misst. Für 2 m sind das rund 50 cm, für 70 cm entsprechend weniger.
Genau daraus besteht der Duplexer einer Relaisfunkstelle, meist aus vier bis sechs solcher Kammern. Er muss Sender und Empfänger an derselben Antenne trennen, obwohl beide gleichzeitig arbeiten und nur die Bandablage sie unterscheidet - in Deutschland 600 kHz auf 2 m und 7,6 MHz auf 70 cm. Je nach Bauart arbeiten die Kammern als Bandpass, als Sperrkreis oder als Kombination aus beidem; eine reine Bandsperre ist ein Duplexer also nicht. Ein hochwertiger Duplexer erreicht rund 120 dB Entkopplung bei etwa 1 dB Einfügedämpfung; billige Mobilduplexer bleiben deutlich darunter.
Bandbreite und Betriebsart
Welches Filter man braucht, gibt die Betriebsart vor. Das Filter soll das Signal vollständig durchlassen und sonst nichts:
| Betriebsart | übliche ZF-Bandbreite | warum |
|---|---|---|
| CW | 500 Hz (auch 250 bis 400 Hz) | ein einzelner Ton plus Reserve für Tastschwankungen |
| SSB | 2,4 bis 2,7 kHz (Bereich 2,1 bis 3,0) | Sprache braucht grob 300 bis 2700 Hz für Verständlichkeit |
| AM | ~6 kHz | beide Seitenbänder plus Träger |
| FM | 12 bis 15 kHz | der Hub macht das Signal deutlich breiter |
Ein 500-Hz-Filter unter SSB zu betreiben klingt dumpf und schluckt die Konsonanten - die Verständlichkeit bricht ein. Umgekehrt ist ein 2,7-kHz-Filter für CW verschenkt: Es lässt Nachbarsignale und Rauschen durch, die man nicht braucht.
Thermisches Rauschen ist proportional zur Bandbreite. Der Pegelunterschied zwischen zwei Filtern beträgt deshalb $10 \cdot \log_{10}(B_2/B_1)$. Beim Umschalten von 2,5 kHz auf 500 Hz sind das $10 \cdot \log_{10}(5) \approx 7$ dB weniger Rauschen - ein deutlich hörbarer Gewinn, und genau die Rechnung, die in der Prüfung verlangt wird. Streng genommen gehört in die Formel die äquivalente Rauschbandbreite; die 3-dB-Bandbreite ist ein guter Ersatz, solange die verglichenen Filter ähnliche Kurvenformen haben - in der Prüfungsaufgabe ist genau das vorausgesetzt.
Sechs Fragen aus dem Fragenkatalog
Alle Fragen stammen wörtlich aus dem offiziellen Fragenkatalog der Bundesnetzagentur, Klasse A, zwei davon mit den Originalzeichnungen. Die Reihenfolge der Antworten wird bei jedem Aufruf neu gemischt und weicht deshalb vom Katalog ab. Nichts wird gespeichert, du kannst beliebig oft probieren.
AF208 Welches der folgenden Bandpassfilter verfügt bei jeweils gleicher Mittenfrequenz am ehesten über die geringste Bandbreite und höchste Flankensteilheit?
- Quarzfilter
- LC-Filter
- Keramikfilter
- RC-Filter
AD229 Welche Kopplung eines Bandfilters wird "kritische Kopplung" genannt?
- Die Kopplung, bei der die Resonanzkurve ihre größte Breite hat und dabei am Resonanzmaximum noch völlig eben ist.
- Die Kopplung, bei der die Resonanzkurve des Bandfilters ihre größtmögliche Breite hat.
- Die Kopplung, bei der die Resonanzkurve des Bandfilters eine Welligkeit von 3 dB (Höcker- zu Sattelspannung) zeigt.
- Die Kopplung, bei der die Ausgangsspannung des Bandfilters das 0,707-fache der Eingangsspannung erreicht.
AD228 Das folgende Bild zeigt ein typisches ZF-Filter und vier seiner möglichen Übertragungskurven (a bis d). Welche Kurve ergibt sich bei kritischer Kopplung und welche bei überkritischer Kopplung?
- Die Kurve b zeigt kritische, die Kurve a zeigt überkritische Kopplung.
- Die Kurve a zeigt kritische, die Kurve b zeigt überkritische Kopplung.
- Die Kurve c zeigt kritische, die Kurve b zeigt überkritische Kopplung.
- Die Kurve d zeigt kritische, die Kurve c zeigt überkritische Kopplung.
AD222 Ein Quarzfilter mit einer 3 dB-Bandbreite von 500 Hz eignet sich besonders zur Verwendung in einem Sendeempfänger für ...
- CW.
- SSB.
- AM.
- FM.
AF207 Für welche Signale ist die untenstehende Durchlasskurve eines Empfängerfilters geeignet?
- SSB-Signale
- AM-Signale
- OFDM-Signale
- FM-Signale
AB409 Wie verhält sich der Pegel des thermischen Rauschens am Empfängerausgang, wenn von einem Quarzfilter mit einer Bandbreite von 2,5 kHz auf ein Quarzfilter mit einer Bandbreite von 0,5 kHz mit gleicher Durchlassdämpfung und Flankensteilheit umgeschaltet wird? Der Rauschleistungspegel ...
- verringert sich um etwa 7 dB.
- erhöht sich um etwa 7 dB.
- verringert sich um etwa 14 dB.
- erhöht sich um etwa 14 dB.
Diese Fragen stammen aus dem offiziellen Fragenkatalog der Bundesnetzagentur (Klasse A). Im Lernbereich übst du sie mit Fortschrittsspeicherung und persönlicher Auswertung.
Wo Bandpässe im Empfänger sitzen
Ein Superhet hat nicht ein Filter, sondern eine Kette. Jedes Glied hat eine andere Aufgabe, und keines könnte die der anderen übernehmen:
| Stufe | Position | Aufgabe |
|---|---|---|
| Vorselektion | vor dem ersten Mischer | Spiegelfrequenz unterdrücken, starke Signale von den aktiven Stufen fernhalten |
| Roofing-Filter | direkt nach dem ersten Mischer | Nachbarsignale abfangen, bevor sie die ZF-Stufen übersteuern |
| ZF-Filter | auf der letzten ZF | die eigentliche Trennschärfe, betriebsartabhängig umschaltbar |
| NF-Filter | nach dem Demodulator | Feinschliff im Hörbereich, kann Großsignalprobleme aber nicht mehr heilen |
Die Spiegelfrequenz - und warum nur die Vorselektion hilft
Ein Mischer bildet Summe und Differenz zweier Frequenzen. Deshalb liefern immer zwei verschiedene Eingangsfrequenzen dieselbe Zwischenfrequenz: die gewünschte und die Spiegelfrequenz. Ihr Abstand beträgt stets das Doppelte der ZF.
Ein Beispiel: Empfang auf 145,6 MHz, Oszillator auf 134,9 MHz, ZF also 10,7 MHz. Dieselbe ZF entsteht aber auch aus $134{,}9 - 10{,}7 = 124{,}2$ MHz. Wer auf 124,2 MHz sendet, landet ungefragt im Empfänger.
Und hier liegt der Grund für die Vorselektion: Nach dem Mischer liegen Nutz- und Spiegelsignal exakt übereinander. Kein noch so gutes ZF-Filter kann sie dann noch trennen. Nur ein Filter vor dem Mischer sieht sie überhaupt noch als zwei verschiedene Frequenzen.
Warum der Doppelsuper zwei Zwischenfrequenzen hat
Damit steckt der Empfängerbau in einer Zwickmühle. Eine hohe ZF schiebt die Spiegelfrequenz weit weg und macht sie leicht wegzufiltern. Eine niedrige ZF erlaubt schmale, steilflankige Filter, weil die Bandbreite mit $B = f_0/Q$ eben von der Frequenz abhängt. Beides gleichzeitig geht nicht.
Der Doppelsuper löst das, indem er beides nacheinander macht: erst auf eine hohe erste ZF mischen, dann auf eine niedrige zweite. Das Filter der ersten ZF übernimmt dabei noch nicht die Feinselektion. Es muss mindestens so breit sein wie die breiteste vorgesehene Betriebsart, sonst würde es das Nutzsignal selbst beschneiden - so fragt es auch der Fragenkatalog ab. Eine reine Formsache ist es damit aber nicht: Als Roofing-Filter begrenzt es zugleich, welche Nachbarsignale und Mischprodukte die folgenden Stufen überhaupt erreichen, und je schmaler es dabei ausfällt, desto besser der Dynamikbereich.
Was ein schmales Roofing-Filter bringt
Rob Sherwood hat den Effekt an einem historischen Empfänger vorgeführt, dessen Roofing-Filter 8 kHz breit war. Bei 2 kHz Signalabstand fiel dessen Dynamikbereich unter 60 dB, weil starke Nachbarsignale die ZF-Stufen übersteuerten, bevor die eigentliche Selektion griff. Nach dem Einbau eines 600 Hz breiten Roofing-Filters lag der Wert wieder über 80 dB - bei sonst unverändertem Gerät.
Bandpässe im Sendezweig
Beim Senden ist die Lage anders. Die Frequenz ist bekannt, und ein großer Teil der unerwünschten Energie steckt in den Oberwellen - also oberhalb der Nutzfrequenz. Dagegen genügt ein Tiefpass, und deshalb sitzt hinter der Endstufe typischerweise ein Oberwellenfilter.
Universell ist das aber nicht. Zu den unerwünschten Aussendungen zählen auch Mischprodukte, Oszillatordurchschlag und Seitenbandreste, und die können durchaus nahe bei oder unterhalb der Nutzfrequenz liegen. Je nach Senderarchitektur kommen deshalb auch im Sendezweig Bandpässe zum Einsatz.
Wie viel Dämpfung nötig ist, gibt die Bundesnetzagentur vor. Die Richtwerte sind nach Frequenzbereichen gestaffelt - für Kurzwelle von 1,7 bis 35 MHz mindestens 40 dB unter dem Spitzenpegel, von 50 bis 1000 MHz 60 dB. Dazwischen (35 bis 50 MHz) gilt ein frequenzabhängiger Wert, unterhalb von 1,7 MHz und oberhalb von 1 GHz gelten eigene Werte, und zusätzlich sind alternative absolute Leistungsgrenzen zulässig. Für den Einzelfall gehört die vollständige Tabelle der Verfügung herangezogen.
Echte Bandpässe braucht der Sendezweig erst, wenn mehrere Stationen gleichzeitig dicht beieinander arbeiten - im Mehrsender-Contest oder beim Fieldday. Dort sperrt ein schmales Bandpassfilter je Band alles außerhalb weg, damit der Sender auf 20 m nicht den Empfänger auf 15 m zustopft. Hersteller geben für solche Filter Außerbanddämpfungen von über 60 dB an.
Häufige Missverständnisse
- Grenzfrequenz ist der -3-dB-Punkt, also die halbe Leistung
- Bei gleicher Güte wird ein Filter mit steigender Frequenz breiter
- Die Spiegelfrequenz kann nur vor dem Mischer weggefiltert werden
- Ein schmaleres Filter senkt das Rauschen um 10·log des Bandbreitenverhältnisses
- Gegen Oberwellen genügt hinter der Endstufe ein Tiefpass
- Mittenfrequenz als arithmetisches Mittel der Grenzfrequenzen rechnen
- Schmaler ist immer besser - unter SSB kostet das die Verständlichkeit
- Der Doppelhöcker entstünde durch gegenseitiges Verstimmen der Kreise
- Zwei Filter mit gleicher Bandbreite seien gleich gut - der Formfaktor entscheidet
- Ein NF-Filter könne Übersteuerung in der ZF noch reparieren
- Ein Tiefpass hinter der Endstufe erledige alle unerwünschten Aussendungen
Filter, Schwingkreise, Empfänger
Von der Güte eines Schwingkreises über die Spiegelfrequenz bis zum Rauschabstand: Die Filtertechnik zieht sich quer durch den technischen Prüfungsstoff. Mit dem offiziellen Fragenkatalog der Bundesnetzagentur üben, mit Fortschrittsanzeige und Auswertung.
Prüfungsvorbereitung startenHäufige Fragen zu Bandpassfiltern
Was macht ein Bandpassfilter?
Es überträgt Signale zwischen einer unteren und einer oberen Grenzfrequenz und dämpft alles außerhalb. Die Grenzfrequenzen liegen dort, wo der Pegel um 3 Dezibel gegenüber dem Maximum abgefallen ist, wo also nur noch die halbe Leistung durchkommt.
Wie berechnet man die Bandbreite eines Bandpasses?
Die Bandbreite ist die Differenz aus oberer und unterer Grenzfrequenz. Bei einem resonanten Bandpass lässt sie sich auch als Mittenfrequenz geteilt durch Güte ausdrücken. Ein Kreis mit der Güte 50 hat bei 455 Kilohertz also gut 9 Kilohertz Bandbreite. Bei mehrpoligen Filtern beschreibt ein einzelner Gütewert die Kurve allerdings nicht mehr vollständig.
Wo liegt die Mittenfrequenz eines Bandpasses?
Beim klassischen Bandpass liegt sie beim geometrischen Mittel der beiden Grenzfrequenzen, also bei der Wurzel aus deren Produkt. Bei einem Durchlassbereich von 300 bis 3400 Hertz sind das rund 1010 Hertz und nicht die 1850 Hertz des arithmetischen Mittels. Bei schmalen Filtern fallen beide Werte praktisch zusammen. Je nach Filter kann mit Mittenfrequenz auch die Frequenz des Übertragungsmaximums gemeint sein.
Welches Filter hat die höchste Flankensteilheit?
Das Quarzfilter. Ein Schwingquarz ist ein mechanischer Resonator mit sehr geringen Verlusten und erreicht Güten von zehntausend bis über hunderttausend, während ein LC-Kreis kaum über einige hundert hinauskommt. Keramikfilter liegen dazwischen, ein RC-Filter hat gar keinen Schwingkreis.
Was ist kritische Kopplung bei einem Bandfilter?
Die Kopplung, bei der die Resonanzkurve ihre größte Breite erreicht und am Maximum noch völlig eben verläuft. Bei loserer Kopplung wird die Kurve schmaler und niedriger, bei festerer Kopplung entsteht eine Einsattelung mit zwei Höckern links und rechts der Mittenfrequenz.
Welche Bandbreite braucht welche Betriebsart?
Für CW etwa 500 Hertz, für SSB rund 2,4 bis 2,7 Kilohertz, für AM etwa 6 Kilohertz und für FM 12 bis 15 Kilohertz. Ein zu schmales Filter unter SSB schneidet hohe Sprachanteile ab und verschlechtert die Verständlichkeit, ein zu breites Filter lässt unnötig Rauschen und Nachbarsignale durch.
Wie wirkt sich eine schmalere Bandbreite auf das Rauschen aus?
Thermisches Rauschen ist proportional zur Bandbreite. Der Pegelunterschied beträgt zehnmal den Zehnerlogarithmus des Bandbreitenverhältnisses. Beim Umschalten von 2,5 Kilohertz auf 500 Hertz sinkt der Rauschpegel damit um etwa 7 Dezibel. Genau genommen ist dabei die äquivalente Rauschbandbreite gemeint; die 3-Dezibel-Bandbreite genügt als Näherung, solange die Filter ähnliche Kurvenformen haben.
Was ist ein Roofing-Filter?
Ein festes Filter unmittelbar hinter dem ersten Mischer eines Superhets. Es begrenzt das Signalband, bevor die Zwischenfrequenzstufen es verarbeiten, und verhindert damit, dass starke Nachbarsignale die Verstärker übersteuern. Ein schmales Roofing-Filter verbessert den Dynamikbereich bei kleinem Signalabstand erheblich.
Warum braucht ein Empfänger eine Vorselektion?
Wegen der Spiegelfrequenz. Ein Mischer erzeugt aus zwei verschiedenen Eingangsfrequenzen dieselbe Zwischenfrequenz, ihr Abstand beträgt das Doppelte der Zwischenfrequenz. Nach dem Mischer liegen beide Signale übereinander und sind nicht mehr trennbar. Nur ein Filter vor dem Mischer kann die Spiegelfrequenz noch unterdrücken.
Warum sitzt hinter der Endstufe ein Tiefpass und kein Bandpass?
Weil ein großer Teil der unerwünschten Aussendungen aus Oberwellen besteht, also ganzzahligen Vielfachen der Nutzfrequenz oberhalb davon. Dagegen genügt ein Tiefpass. Vollständig ist das nicht: Mischprodukte, Oszillatordurchschlag und Seitenbandreste können auch nahe bei oder unterhalb der Nutzfrequenz liegen, weshalb je nach Senderaufbau zusätzlich Bandpässe eingesetzt werden. Ein Empfänger muss dagegen aus dem gesamten Spektrum einen Bereich auswählen und braucht dafür grundsätzlich einen Bandpass.
Quellen:DARC-Lehrgang Klasse A, Kapitel 4 (Schwingkreise und Bandfilter) · DARC-Lehrgang Klasse A, Kapitel 18 (Selektion und Formfaktor) · 50ohm.de: Doppelsuper · 50ohm.de: Spiegelfrequenzen · Sherwood Engineering: Terms Explained · DK1AG: Quarz-, SAW- und Keramikfilter · Wikipedia: Bandpass. Bandbreiten-, Güte- und Dämpfungsangaben sind bauform- und herstellerabhängige Größenordnungen. Angaben zu Grenzwerten unerwünschter Aussendungen geben den Stand der genannten Quelle wieder und ersetzen keine Rechtsberatung.