Empfänger

Navigationshilfe

Diese Navigationshilfe zeigt die ersten Schritte zur Verwendung der Präsentation. Sie kann mit ⟶ (Pfeiltaste rechts) übersprungen werden.

Navigation

Zwischen den Folien und Abschnitten kann man mittels der Pfeiltasten hin- und herspringen, dazu kann man auch die Pfeiltasten am Computer nutzen.

Navigationspfeile für die Präsentation

Weitere Funktionen

Mit ein paar Tastenkürzeln können weitere Funktionen aufgerufen werden. Die wichtigsten sind:

F1
Help / Hilfe
o
Overview / Übersicht aller Folien
s
Speaker View / Referentenansicht
f
Full Screen / Vollbildmodus
b
Break, Black, Pause / Ausblenden der Präsentation
Alt-Click
In die Folie hin- oder herauszoomen

Übersicht

Die Präsentation ist zweidimensional aufgebaut. Dadurch sind in Spalten die einzelnen Abschnitte eines Kapitels und in den Reihen die Folien zu den Abschnitten.

Tippt man ein „o“ ein, bekommt man eine Übersicht über alle Folien des jeweiligen Kapitels. Das hilft sich zunächst einen Überblick zu verschaffen oder sich zu orientieren, wenn man das Gefühlt hat sich „verlaufen“ zu haben. Die Navigation erfolgt über die Pfeiltasten.

Referentenansicht

Referentenansicht

Tippt man ein „s“ ein, bekommt man ein neues Fenster, die Referentenansicht.

Indem man „Layout“ auswählt, kann man zwischen verschieden Anordnungen der Elemente auswählen.

Praxistipps zur Referentenansicht

  • Wenn man mit einem Projektor arbeitet, stellt man im Betriebssystem die Nutzung von 2 Monitoren ein: Die Referentenansicht wird dann zum Beispiel auf dem Laptop angezeigt, während die Teilnehmer die Präsentation angezeigt bekommen.
  • Bei einer Online-Präsentation, wie beispielsweise auf TREFF.darc.de präsentiert man den Browser-Tab und navigiert im „Speaker View“ Fenster.
  • Die Referentenansicht bezieht sich immer auf ein Kapitel. Am Ende des Kapitels muss sie geschlossen werden, um im neuen Kapitel eine neue Referentenansicht zu öffnen.
  • Um mit dem Mauszeiger etwas zu markieren oder den Zoom zu verwenden, muss mit der Maus auf den Bildschirm mit der Präsentation gewechselt werden.

Vollbild

Tippt man ein „f“ ein, wird die aktuelle Folie im Vollbild angezeigt. Mit „Esc“ kann man diesen wieder verlassen.

Das ist insbesondere für den Bildschirm mit der Präsentation für das Publikum praktisch.

Ausblenden

Tippt man ein „b“ ein, wird die Präsentation ausgeblendet.

Sie kann wie folgt wieder eingeblendet werden:

  • Durch klicken in das Fenster.
  • Durch nochmaliges Drücken von „b“.
  • Durch klicken der Schaltfläche „Resume presentation:
Schaltfläche für Resume Presentation

Zoom

Bei gedrückter Alt-Taste und einem Mausklick in der Präsentation wird in diesen Teil hineingezoomt. Das ist praktisch, um Details von Schaltungen hervorzuheben. Durch einen nochmaligen Mausklick zusammen mit Alt wird wieder herausgezoomt.

Das Zoomen funktioniert nur im ausgewählten Fenster. Die Referentenansicht ist hier nicht mit dem Präsenationsansicht gesynct.

Überlagerungsempfänger (Einfachsuper) II

Nahselektion oder Trennschärfe

  • Fähigkeit des Empfängers, das gewünschte Empfangssignal möglichst gut von benachbarten Signalen trennen zu können
  • Wird maßgeblich durch die ZF-Filter bestimmt
  • Legt die Qualität des gesamten Empfangszweiges fest
AF115: Wodurch wird die Nahselektion eines Superhet-Empfängers bestimmt?

A: Durch die ZF-Filter

B: Durch den Bandpass auf der Empfangsfrequenz

C: Durch den Empfangsvorverstärker

D: Durch die ZF-Verstärkung

Mischer II

Steuerkennlinien

Abbildung 116: Linearer Widerstand und nichtlineare Diode

Steuerkennlinien können linear oder nicht-linear sein

  • Im nichtlinearen Bereich bewirkt die Steuerkennlinie die Verzerrung von einem Eingangssignal zu unterschiedlichen Änderungen am Ausgangssignal
  • Mathematischen Verhalten wie bei einer Multiplikation
  • Deshalb findet im nichtlinearen Bereich immer ein Mischprozess statt
  • Mischprodukte erzeugen immer zusätzliche Frequenzen im Ausgangssignal
AF212: In welchem Bereich der Steuerkennlinie arbeitet die Mischstufe eines Überlagerungsempfängers?

A: Sie arbeitet im nichtlinearen Bereich.

B: Sie arbeitet im kapazitiven Bereich.

C: Sie arbeitet im linearen Bereich.

D: Sie arbeitet im induktiven Bereich.

Ringmischer

Abbildung 117: Balancemischer, Ringmischer oder auch Ringmodulator
AF213: Durch welchen Mischer werden unerwünschte Ausgangssignale am stärksten unterdrückt?

A: Dualtransistormischer

B: additiver Diodenmischer

C: Balancemischer

D: Doppeldiodenmischer

AF214: Welche Mischerschaltung unterdrückt am wirksamsten unerwünschte Mischprodukte und Frequenzen?

A: Ein balancierter Ringmischer

B: Ein Eintakt-Transistormischer

C: Ein additiver Diodenmischer

D: Ein unbalancierter Produktdetektor

Spiegelfrequenzen

Abbildung 118: Mischvorgang mit Empfangsfrequenz $f_\text{e}$, Oszillatorfrequenz $f_\text{o}$ und der Zwischenfrequenz $f_\text{ZF}$

$f_{ZF} = \left|f_e \pm f_o\right|$

Im Mischprozess zur $f_{ZF}$ werden prinzipbedingt immer zwei Empfangsfrequenzen ausgewählt

Abbildung 119: Empfangsfrequenzen die beide zur selben $f_{ZF}$ führen

Oszillator schwingt oberhalb der Empfangsfrequenz

↓

Spiegelfrequenz bei ${2 \cdot f_{ZF}}$ oberhalb der Empfangsfrequenz

$$f_S = 2 \cdot f_{OSZ}\,-\,f_E =\\ \begin{cases}f_{OSZ}\,+\,f_{ZF} = f_E\,+\,2 \cdot f_{ZF} &\text{wenn } f_E \lt f_{OSZ} \\ f_{OSZ}\,-\,f_{ZF} = f_E\,-\,2 \cdot f_{ZF} &\text{wenn } f_E \gt f_{OSZ} \end{cases}$$

Spiegelfrequenzunterdrückung

Abbildung 120: Zusätzlicher Bandpassfilter zur Spiegelfrequenzunterdrückung

Maßnahme für eine möglichst hohe Unterdrückung:

  • Abstand zwischen gewünschter Empfangsfrequenz und Spiegelfrequenz durch eine hohe ZF möglichst groß wählen
  • Bei einem großen Abstand kann ein hochwertiges Bandpassfilter leichter realisiert werden
AF201: Welche Differenz liegt zwischen der HF-Nutzfrequenz und der Spiegelfrequenz?

A: Das Doppelte der HF-Nutzfrequenz

B: Das Doppelte der ZF

C: Die HF-Nutzfrequenz plus der ZF

D: Das Dreifache der ZF

AF202: Der VCO schwingt auf 134,9 MHz. Die Empfangsfrequenz soll 145,6 MHz betragen. Welche Spiegelfrequenz kann Störungen beim Empfang verursachen?

A: 280,5 MHz

B: 134,9 MHz

C: 156,3 MHz

D: 124,2 MHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f_{OSZ} = 134,9MHz$
  • gegeben: $f_E = 145,6MHz$
  • gesucht: $f_S$

$\begin{aligned}f_S &= 2 \cdot f_{OSZ} – f_E\\ &= 2 \cdot 134,9MHz – 145,6MHz\\ &= 124,2MHz\end{aligned}$

AF203: Der Quarzoszillator schwingt auf 39 MHz. Die Empfangsfrequenz soll 28,3 MHz betragen. Auf welcher Frequenz ist mit Spiegelfrequenzstörungen zu rechnen?

A: 67,3 MHz

B: 39 MHz

C: 17,6 MHz

D: 49,7 MHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f_{OSZ} = 39MHz$
  • gegeben: $f_E = 28,3MHz$
  • gesucht: $f_S$

$\begin{aligned}f_S &= 2 \cdot f_{OSZ} – f_E\\ &= 2 \cdot 39MHz – 28,3MHz\\ &= 49,7MHz\end{aligned}$

AF204: Wodurch wird beim Überlagerungsempfänger die Spiegelfrequenzdämpfung bestimmt?

A: Durch die Selektion im ZF-Bereich

B: Durch die Vorselektion

C: Durch die Demodulatorkennlinie

D: Durch den Tiefpass im Audioverstärker

AF106: Welche Frequenzdifferenz besteht bei einem Einfachsuper immer zwischen der Empfangsfrequenz und der Spiegelfrequenz?

A: Die doppelte Empfangsfrequenz

B: Die doppelte ZF

C: Die ZF

D: Die Frequenz des lokalen Oszillators

AF107: Ein Einfachsuperhet-Empfänger ist auf 14,24 MHz eingestellt. Der Lokaloszillator schwingt mit 24,94 MHz und liegt mit dieser Frequenz über der ZF. Wo können Spiegelfrequenzstörungen auftreten?

A: 3,54 MHz

B: 24,94 MHz

C: 10,7 MHz

D: 35,64 MHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f_{OSZ} = 24,94MHz$
  • gegeben: $f_E = 14,24MHz$
  • gesucht: $f_S$

$\begin{aligned}f_S &= 2 \cdot f_{OSZ} – f_E\\ &= 2 \cdot 24,94MHz – 14,24MHz\\ &= 35,64MHz\end{aligned}$

AF108: Ein Einfachsuper hat eine ZF von 10,7 MHz und ist auf 28,5 MHz abgestimmt. Der Oszillator des Empfängers schwingt oberhalb der Empfangsfrequenz. Welche Frequenz hat die Spiegelfrequenz?

A: 7,1 MHz

B: 39,2 MHz

C: 49,9 MHz

D: 17,8 MHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f_{ZF} = 10,7MHz$
  • gegeben: $f_E = 28,5MHz$
  • gesucht: $f_S$

Bei $f_E < f_{OSZ}$:

$\begin{aligned}f_S &= f_E + 2 \cdot f_{ZF}\\ &= 28,5MHz + 2 \cdot 10,7MHz\\ &= 49,9MHz\end{aligned}$

AF109: Welchen Vorteil haben Kurzwellenempfänger mit einer sehr hohen ersten ZF-Frequenz (z. B. 50 MHz)?

A: Ein solcher Empfänger hat eine höhere Großsignalfestigkeit.

B: Man erhält einen Empfänger für Kurzwelle und gleichzeitig für Ultrakurzwelle.

C: Die Spiegelfrequenz liegt sehr weit außerhalb des Empfangsbereichs.

D: Filter für 50 MHz haben eine höhere Trennschärfe als Filter mit niedrigerer Frequenz.

AF110: Wodurch wird beim Überlagerungsempfänger mit einer ZF die Spiegelfrequenzunterdrückung hauptsächlich bestimmt?

A: Durch die Verstärkung der ZF

B: Durch die Bandbreite der ZF-Filter

C: Durch die Höhe der ZF

D: Durch die NF-Bandbreite

AF111: Welchen Vorteil bietet eine hohe erste Zwischenfrequenz bei Überlagerungsempfängern?

A: Sie reduziert Beeinflussungen des lokalen Oszillators durch Empfangssignale.

B: Sie ermöglicht eine hohe Spiegelfrequenzunterdrückung.

C: Sie vermeidet eine hohe Spiegelfrequenzunterdrückung.

D: Sie ermöglicht eine gute Nahselektion.

Doppelüberlagerungsempfänger (Doppelsuper)

Abbildung 123: Blockschaltbild eines Doppelsuper
  1. HF-Teil mit Vorselektion
  2. 1. Mischer mit VFO
  3. 1. ZF-Verstärker mit Roofing-Filter
  4. 2. Mischer mit CO
Abbildung 123: Blockschaltbild eines Doppelsuper
  1. 2. ZF-Verstärker mit Filter
  2. 3. Mischer als Produktdetektor oder Demodulator ggf. mit BFO
  3. NF-Verstärker
Abbildung 123: Blockschaltbild eines Doppelsuper
  • Verwendung von zwei Zwischenfrequenzen
  • Hohe 1. ZF → gute Spiegelfrequenzunterdrückung
  • Niedrige 2. ZF → hohe Trennschärfe
  • Nach 1. ZF ist ein Eingangsfilter vor 2. Mischer
  • Spiegelfrequenz lässt sich durch großen Abstand gut unterdrücken
  • Nach 2. ZF Filter mit hoher Güte
  • Lässt sich für niedrige Frequenzen gut realisieren
  • ZF und gewünschte Empfangsfrequenz weit entfernt legen → Vermeidung des Direktempfangs der ZF
  • 1. ZF das Doppelte der maximalen Empfangsfrequenz
AF112: Welche Aussage ist für einen Doppelsuper richtig?

A: Mit einer hohen ersten ZF erreicht man leicht eine gute Spiegelfrequenzunterdrückung.

B: Mit einer niedrigen ersten ZF erreicht man leicht eine gute Spiegelfrequenzunterdrückung.

C: Mit einer niedrigen zweiten ZF erreicht man leicht eine gute Spiegelfrequenzunterdrückung.

D: Das von der Antenne aufgenommene Signal bleibt bis zum Demodulator in seiner Frequenz erhalten.

AF113: Welche Aussage ist für einen Doppelsuper richtig?

A: Durch eine hohe erste ZF erreicht man leicht eine hohe Empfindlichkeit.

B: Mit einer niedrigen ersten ZF erreicht man leicht gute Werte bei der Kreuzmodulation.

C: Mit einer niedrigen zweiten ZF erreicht man leicht eine gute Trennschärfe.

D: Durch eine niedrige zweite ZF erreicht man leicht eine gute Spiegelselektion.

AF114: Welche Beziehungen der Zwischenfrequenzen zueinander sind für einen Kurzwellen-Doppelsuper vorteilhaft?

A: Die 1. ZF liegt unter der niedrigsten Empfangsfrequenz. Die 2. ZF liegt über der höchsten Empfangsfrequenz.

B: Die 1. ZF darf maximal die Hälfte der höchsten Empfangsfrequenz betragen. Die 2. ZF liegt höher als das Doppelte der niedrigsten Empfangsfrequenz.

C: Die 1. ZF liegt niedriger als die maximale Empfangsfrequenz. Nach der Filterung im Roofing-Filter (1. ZF) wird auf eine höhere 2. ZF heraufgemischt.

D: Die 1. ZF liegt höher als das Doppelte der maximalen Empfangsfrequenz. Nach der Filterung im Roofing-Filter (1. ZF) wird auf eine niedrigere 2. ZF heruntergemischt.

Roofing Filter

  • Nach 1. Mischer schmales Filter (Roofing Filter)
  • Auf 1. ZF abgestimmt
  • Bandbreite mindestens so groß wie größte benötigte Empfangsbandbreite
AF116: Wie groß sollte die Bandbreite des Filters für die 1. ZF in einem Doppelsuper sein?

A: Mindestens so groß wie das breiteste zu empfangende Amateurband.

B: Mindestens so groß wie die größte benötigte Bandbreite der vorgesehenen Betriebsarten.

C: Mindestens so groß wie die doppelte Bandbreite der jeweiligen Betriebsart.

D: Sie muss den vollen Abstimmbereich des Empfängers umfassen.

AF209: Folgende Schaltung stellt einen Doppelsuper dar. Welche Funktion haben die drei mit X, Y und Z gekennzeichneten Blöcke?

A: X und Y sind Produktdetektoren, Z ist ein HF-Mischer.

B: X und Y sind Balancemischer, Z ist ein ZF-Verstärker.

C: X und Y sind Mischer, Z ist ein Produktdetektor.

D: X ist ein Mischer, Y ist ein Produktdetektor, Z ist ein Mischer.

AF117: Folgende Schaltung stellt einen Doppelsuper dar. Welche Funktion haben die drei mit X, Y und Z gekennzeichneten Blöcke?

A: X ist ein VFO, Y ist ein BFO und Z ein CO.

B: X ist ein VFO, Y ist ein CO und Z ein BFO.

C: X ist ein BFO, Y ist ein CO und Z ein VFO.

D: X ist ein BFO, Y ist ein VFO und Z ein CO.

Oszillator-Frequenzen

  • Oszillatorfrequenzen sind jeweils ober- oder unterhalb der gewünschten Eingangsfrequenz
  • Es existieren für jeden Mischer zwei Lösungsmöglichkeiten
  1. $f_{OSZ} = f_{ZF}\,+\,f_{E}$
  2. $f_{OSZ} = f_{ZF}\,-\,f_{E}$
AF210: Welchen Frequenzbereich kann der VFO des im folgenden Blockschaltbild gezeichneten HF-Teils eines Empfängers haben?

A: 23 bis 41 MHz oder 62 bis 89 MHz

B: 23 bis 41 MHz oder 53 bis 80 MHz

C: 20 bis 47 MHz oder 62 bis 89 MHz

D: 20 bis 47 MHz oder 53 bis 80 MHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f_E = 3\dots30MHz$
  • gegeben: $f_{ZF1} = 50MHz$
  • gesucht: $f_{OSZ}$

$f_{ZF} = |f_E − f_{OSZ}| \Rightarrow f_{OSZ} = f_{ZF} \pm f_{E}$

  1. Lösung: $\begin{aligned}f_{OSZ} &= f_{ZF}\,+\,f_{E}\\ &= 50MHz\,+\,3\dots30MHz\\ &= 53\dots80MHz\end{aligned}$
  2. Lösung: $\begin{aligned}f_{OSZ} &= f_{ZF}\,-\,f_{E}\\ &= 50MHz\,-\,3\dots30MHz\\ &= 47\dots20MHz\end{aligned}$
AF120: Welche Frequenzen können die drei Oszillatoren des im folgenden Blockschaltbild gezeichneten Empfängers haben, wenn eine Frequenz von 3,65 MHz empfangen wird? Bei welcher Antwort sind alle drei Frequenzen richtig?

A: VFO: 23,65 MHz CO1: 59 MHz CO2: 8,545 MHz

B: VFO: 46,35 MHz CO1: 41 MHz CO2: 9,455 MHz

C: VFO: 46,35 MHz CO1: 40,545 MHz CO2: 9,455 MHz

D: VFO: 46,35 MHz CO1: 41 MHz CO2: 9,545 MHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f_{E} = 3,65MHz$
  • gegeben: $f_{ZF1} = 50MHz$
  • gesucht: $f_{OSZ}$ für $f_{VFO}, f_{CO1}, f_{CO2}$

$f_{ZF1} = \begin{cases}f_E\,+\,f_{OSZ}\\ f_{OSZ}\,-\,f_E\\ f_E\,-\,f_{OSZ}\end{cases} \Rightarrow f_{OSZ} = \begin{cases}f_{ZF}\,-\,f_E\\ f_E\,+\,f_{ZF}\\ f_E\,-\,f_{ZF}\end{cases}$

$f_{VFO} = \begin{cases}f_{ZF1}\,-\,f_E = 50MHz\,-\,3,65MHz = 46,35MHz\\ f_E\,+\,f_{ZF1} = 3,65MHz\,+\,50MHz = 53,64MHz\\ f_E\,-\,f_{ZF1} = 3,65MHz\,-\,50MHz = \cancel{-46,35MHz}\end{cases}$

$f_{CO1} = \begin{cases}f_{ZF2}\,-\,f_{ZF1} = 9MHz\,-\,50MHz = \cancel{-41MHz}\\ f_{ZF1}\,+\,f_{ZF2} = 50MHz\,+\,9MHz = 59MHz\\ f_{ZF1}\,-\,f_{ZF2} = 50MHz\,-\,9MHz = 41MHz\end{cases}$

$f_{CO2} = \begin{cases}f_{NF}\,-\,f_{ZF2} = 455kHz\,-\,9MHz = \cancel{-8,545MHz}\\ f_{ZF2}\,+\,f_{NF} = 9MHz\,+\,455kHz = 9,455MHz\\ f_{ZF2}\,-\,f_{NF} = 9MHz\,-\,455kHz = 8,545MHz\end{cases}$

VFO: $\bold{46,35MHz} \And 53,65MHz$, CO1: $\bold{41MHz} \And 59MHz$, CO2: $8,545MHz \And \bold{9,455MHz}$

AF118: Ein Doppelsuper hat eine erste ZF von 9 MHz und eine zweite ZF von 460 kHz. Die Empfangsfrequenz soll 21,1 MHz sein. Welche Frequenzen sind für den VFO und den CO erforderlich, wenn der VFO oberhalb und der CO unterhalb des jeweiligen Mischer-Eingangssignals schwingen sollen?

A: Der VFO muss bei 30,1 MHz und der CO bei 9,46 MHz schwingen.

B: Der VFO muss bei 30,1 MHz und der CO bei 8,54 MHz schwingen.

C: Der VFO muss bei 12,1 MHz und der CO bei 8,54 MHz schwingen.

D: Der VFO muss bei 12,1 MHz und der CO bei 9,46 MHz schwingen.

Lösungsweg

  • gegeben: $f_{E} = 21,1MHz$
  • gegeben: $f_{ZF1} = 9MHz$
  • gesucht: $f_{VFO} \gt f_E, f_{CO} \lt f_{ZF1}$

$f_{ZF} = \begin{cases}f_{OSZ}\,-\,f_E\\ f_E\,-\,f_{OSZ}\end{cases} \Rightarrow f_{OSZ} = \begin{cases}f_E\,+\,f_{ZF}\\ f_E\,-\,f_{ZF}\end{cases}$

$f_{VFO} = f_E\,+\,f_{ZF1} = 21,1MHz\,+\,9MHz = 30,1MHz$

$f_{CO} = f_{ZF1}\,-\,f_{ZF2} = 9MHz\,-\,460kHz = 8,54MHz$

AF119: Ein Doppelsuper hat eine erste ZF von 10,7 MHz und eine zweite ZF von 460 kHz. Die Empfangsfrequenz soll 28 MHz sein. Welche Frequenzen sind für den VFO und den CO erforderlich, wenn die Oszillatoren oberhalb der Mischer-Eingangssignale schwingen sollen?

A: Der VFO muss bei 17,3 MHz und der CO bei 10,24 MHz schwingen.

B: Der VFO muss bei 10,24 MHz und der CO bei 17,30 MHz schwingen.

C: Der VFO muss bei 28,460 MHz und der CO bei 39,16 MHz schwingen.

D: Der VFO muss bei 38,70 MHz und der CO bei 11,16 MHz schwingen.

Lösungsweg

  • gegeben: $f_{E} = 28MHz$
  • gegeben: $f_{ZF1} = 10,7MHz$
  • gesucht: $f_{VFO} \gt f_E, f_{CO} \gt f_{ZF1}$

$f_{ZF} = \begin{cases}f_{OSZ}\,-\,f_E\\ f_E\,-\,f_{OSZ}\end{cases} \Rightarrow f_{OSZ} = \begin{cases}f_E\,+\,f_{ZF}\\ f_E\,-\,f_{ZF}\end{cases}$

$f_{VFO} = f_E\,+\,f_{ZF1} = 28MHz\,+\,10,7MHz = 38,70MHz$

$f_{CO} = f_{ZF1}\,+\,f_{ZF2} = 10,7MHz\,+\,460kHz = 11,16MHz$

Trennschärfe II

  • Trennschärfe eines Empfängers wird durch die Bandbreite der Filter im ZF-Bereich bestimmt
  • Bandbreite ist nach Modulationsart unterschiedlich
  • SSB → 2,7 kHz
  • CW und RTTY → 500 Hz zur Trennung von nebenliegenden Signalen
  • FM → 12 kHz
  • Bandbreiten und Flankensteilheit durch technisch unterschiedliche Konzepte
  • Quarzfilter → stark steilflankig und sehr schmalbandig
  • Keramikfilter → steilflankig und schmalbandig
  • LC-Filter → nicht so steilflankig und größere Bandbreite
  • RC-Filter werden üblicherweise in HF nicht eingsetzt
AF208: Welches der folgenden Bandpassfilter verfügt bei jeweils gleicher Mittenfrequenz am ehesten über die geringste Bandbreite und höchste Flankensteilheit?

A: LC-Filter

B: Quarzfilter

C: RC-Filter

D: Keramikfilter

AF206: Welche ungefähren Werte sollte die Bandbreite der ZF-Verstärker eines Amateurfunkempfängers für folgende Übertragungsverfahren aufweisen: SSB-Sprechfunk, RTTY (Shift 170 Hz), FM-Sprechfunk?

A: SSB: 2,7 kHz; RTTY: 340 Hz; FM: 3,6 kHz

B: SSB: 6 kHz; RTTY: 1,5 kHz; FM: 12 kHz

C: SSB: 2,7 kHz; RTTY: 500 Hz; FM: 12 kHz

D: SSB: 3,6 kHz; RTTY: 170 Hz; FM: 25 kHz

AF205: Welche Baugruppe eines Empfängers bestimmt die Trennschärfe?

A: Die PLL-Frequenzaufbereitung

B: Der Oszillatorschwingkreis in der Mischstufe

C: Das Oberwellenfilter im ZF-Verstärker

D: Die Filter im ZF-Verstärker

AF207: Für welche Signale ist die untenstehende Durchlasskurve eines Empfängerfilters geeignet?

A: AM-Signale

B: FM-Signale

C: SSB-Signale

D: OFDM-Signale

BFO II

BFO für SSB

  • Beat-Frequency-Oszillator (BFO) schwingt genau auf der Frequenz des unterdrückten Trägers
  • Mischt den Träger wieder rein
  • Möglichst hohe Frequenzstabilität → Quarzgesteuerter Oszillator

BFO für CW

  • BFO muss Abstand zum CW-Signal haben
  • So viel, wie das hörbare CW-Signal sein soll
  • Angenehmer Ton bei 600 bis 900 Hz
  • Meistens bei 800 Hz
AF211: Wie groß sollte die Differenz zwischen der BFO-Frequenz und der letzten ZF für den Empfang von CW-Signalen ungefähr sein?

A: die halbe Zwischenfrequenz

B: 4 kHz

C: die doppelte Zwischenfrequenz

D: 800 Hz

AF216: Für die Demodulation von SSB-Signalen im Kurzwellenbereich wird ein Hilfsträgeroszillator verwendet. Welcher der folgenden Oszillatoren ist hierfür am besten geeignet?

A: quarzgesteuerter Oszillator

B: RC-Oszillator

C: LC-Oszillator mit Reihenschwingkreis

D: LC-Oszillator mit Parallelschwingkreis

Inter- und Kreuzmodulation

  • Zwei starke HF-Signale am Eingang eines Empfängers → Störungen durch Inter- oder Kreuzmodulation
  • Bei Intermodulation zeigt die Empfängerstufe nichtlineares Verhalten → unerwünschte Frequenzen mit Überlagerungsstörungen
  • Bei Kreuzmodulation wird gewünschtes Signal durch ein starkes, benachbartes AM-Signal beeinflusst → Modulation des benachbarten Senders ist hörbar
AF217: Welches Phänomen tritt bei einem gleichzeitigen Empfang zweier Signale an einer nicht linear arbeitenden Empfängerstufe auf?

A: erhöhter Signal-Rausch-Abstand

B: Frequenzmodulation

C: Dopplereffekt

D: Intermodulation

AF219: Wodurch wird Kreuzmodulation verursacht?

A: Durch Vermischung eines starken unerwünschten Signals mit dem Nutzsignal.

B: Durch Übermodulation oder zu großen Hub.

C: Durch Reflexion der Oberwellen im Empfangsverstärker.

D: Durch die Übersteuerung eines Verstärkers.

AF222: Wodurch kann die Qualität eines empfangenen Signals beispielsweise verringert werden?

A: Durch Batteriebetrieb des Empfängers

B: Durch starke HF-Signale auf einer sehr nahen Frequenz

C: Durch eine zu niedrige Rauschzahl des Empfängers

D: Durch Betrieb des Empfängers an einem linear geregelten Netzteil

AF218: Was ist die Hauptursache für Intermodulationsprodukte in einem Empfänger?

A: Es wird ein zu schmalbandiges Quarzfilter verwendet.

B: Der Empfänger ist nicht genau auf die Frequenz eingestellt.

C: Es wird ein zu schmalbandiger Preselektor verwendet.

D: Die HF-Stufe wird bei zunehmend großen Eingangssignalen zunehmend nichtlinear.

Saugkreis

Abbildung 124: Saugkreis vor einem Empfänger
AF223: Welche Konfiguration wäre für die Unterdrückung eines unerwünschten Störsignals am Eingang eines Empfängers hilfreich?
A:
B:
C:
D:

Großsignalfestigkeit IP3

  • Interception Point IP3
  • Maß für den Punkt, an dem unerwünschte Mischprodukte 3. Ordnung den Amplitudenwert des Eingangssignal erreichen
  • Je höher der IP3 eines Empfängers, umso größere Signale können störungsfrei verarbeitet werden
AF221: Welche Empfängereigenschaft beurteilt man mit dem Interception Point IP$_3$?

A: Großsignalfestigkeit

B: Signal-Rausch-Verhältnis

C: Trennschärfe

D: Grenzempfindlichkeit

Attenuator

  • Zuschaltbares Dämpfungsglied am Empfängereingang
  • Intermodulationsprodukte und Kreuzmodulation werden verringert
  • Nutzsignal wird um den Faktor des Dämpfungsglieds reduziert
  • Störsignale auf den Faktor 1000 (3. Ordnung) abgeschwächt
  • Beispiel: Attenuator 10dB → Nutzsignal 10dB → Mischprodukte 30dB
AF220: Wodurch erreicht man eine Verringerung von Intermodulation und Kreuzmodulation beim Empfang?

A: Einschalten eines Dämpfungsgliedes vor den Empfängereingang

B: Einschalten der Rauschsperre

C: Einschalten des Noise-Blankers

D: Einschalten des Vorverstärkers

Begrenzerverstärker

Abbildung 125: Wirkungsweise eine Begrenzverstärkers
  • Anwendung in der ZF bei FM
  • Eingangssignal wird verstärkt
  • Anschließend die Amplituden begrenzt
  • Information ist in der Frequenzänderung weiterhin vorhanden
  • Amplitudenschwankungen werden unterdrückt
AF226: Welche Aufgabe hat der Begrenzerverstärker in einem FM-Empfänger?

A: Er bewirkt eine vollständige ZF-Trägerunterdrückung zur Vermeidung von AM-Störungen.

B: Er begrenzt das Ausgangssignal ab einem bestimmten Pegel des Eingangssignals zur Unterdrückung von AM-Störungen.

C: Er begrenzt den Hub für den FM-Demodulator.

D: Er verringert das Vorstufenrauschen.

Low Noise Block (LNB)

Abbildung 127: Blockschaltbild eines Empfangszweigs mit LNB
AF230: Sie empfangen das Signal eines Satelliten auf 10 GHz. Die Kabellänge zwischen LNB und Empfänger beträgt 20 m. Warum ist die Kabeldämpfung trotz der hohen Empfangsfrequenz eher vernachlässigbar?

A: Der LNB verstärkt das Empfangssignal und mischt dieses auf eine niedrigere Frequenz, auf der die Kabeldämpfung geringer ist.

B: Durch die Mischung des Empfangssignals mit der TCXO-Frequenz wird nur noch das Basisband übertragen.

C: Durch die Fernspeisespannung, die den LNB versorgt, sinkt die Kabeldämpfung.

D: Der LNB demoduliert das Signal. Die entstehende NF ist unempfindlich gegen Kabeldämpfung.

Abbildung 127: Blockschaltbild eines Empfangszweigs mit LNB
AF231: Der LNB einer Satellitenempfangsanlage kann mit zwei unterschiedlichen Betriebsspannungen arbeiten. Was passiert, wenn die Versorgungsspannung am Bias-T im dargestellten Blockschaltbild auf 18 V erhöht wird?

A: Der LNB schaltet den Empfangsbereich um.

B: Der LNB schaltet auf einen anderen Satelliten um.

C: Der LNB schaltet die Polarisation um.

D: Der LNB wird durch Überspannung beschädigt.

S-Meter

Abbildung 128: S-Meter als Balkenanzeigen im Display eines Funkgeräts
Abbildung 129: S-Meter als analoges Messinstrument
AA113: Wie groß ist der Unterschied zwischen den S-Stufen S4 und S7 in dB?

A: 15 dB

B: 18 dB

C: 9 dB

D: 3 dB

Lösungsweg

  • von S3 bis S7 sind 3-Stufen
  • $3\cdot 6dB = 18dB$
AF104: Ein Funkamateur kommt laut S-Meter mit S7 an. Dann schaltet dieser seine Endstufe ein und bittet um einen erneuten Rapport. Das S-Meter zeigt nun S9+8 dB an. Um welchen Faktor hat der Funkamateur seine Leistung erhöht?

A: 120-fach

B: 10-fach

C: 100-fach

D: 20-fach

Lösungsweg

  • von S7 auf S9+8dB sind 6dB+6dB+8dB = 20dB
  • 20dB entsprechen der 100-fachen Leistung
AF101: Um wie viele S-Stufen müsste die S-Meter-Anzeige Ihres Empfängers steigen, wenn Ihr Partner die Sendeleistung von 25 W auf 100 W erhöht?

A: Um acht S-Stufen

B: Um zwei S-Stufen

C: Um eine S-Stufe

D: Um vier S-Stufen

Lösungsweg

  • von 25W auf 100W sind $\frac{100W}{25W} = 4$-fache Leistung
  • 4-fache Leistung entsprich einer S-Stufe
AF102: Um wie viel S-Stufen müsste die S-Meter-Anzeige Ihres Empfängers steigen, wenn Ihr Funkpartner die Sendeleistung von 100 W auf 400 W erhöht?

A: Um vier S-Stufen

B: Um zwei S-Stufen

C: Um eine S-Stufe

D: Um acht S-Stufen

Lösungsweg

  • von 100W auf 400W sind $\frac{400W}{100W} = 4$-fache Leistung
  • 4-fache Leistung entspricht einer S-Stufe
AF103: Ein Funkamateur erhöht seine Sendeleistung von 10 auf 100 W. Vor der Leistungserhöhung zeigte Ihr S-Meter genau S8. Auf welchen Wert müsste die Anzeige Ihres S-Meters nach der Leistungserhöhung ansteigen?

A: S9

B: S9+4 dB

C: S9+9 dB

D: S9+7 dB

Lösungsweg

  • von 10W auf 100W sind $\frac{100W}{10W} = 10$-fache Leistung
  • 10-fache Leistung entspricht 10dB
  • von S8 auf S9 sind 6dB
  • die restlichen 4dB kommen als +4dB oben drauf
AA114: Wie stark ist die Empfängereingangsspannung abgesunken, wenn die S-Meter-Anzeige durch Änderung der Ausbreitungsbedingungen von S9+20 dB auf S8 zurückgeht? Die Empfängereingangsspannung sinkt um ...

A: 6 dB.

B: 20 dB.

C: 26 dB.

D: 23 dB.

Lösungsweg

  • von S9+20dB auf S8 sind 26dB

Spannung am Eingang

  • Kurzwelle bis 30 MHz: S9 ⇒ 50 µV an 50 Ω
  • VHF bei 144 MHz: S9 ⇒ 5 µV an 50 Ω
AF105: Durch „Fading“ sinkt die S-Meter-Anzeige von S9 auf S8. Auf welchen Wert sinkt dabei die Empfänger-Eingangsspannung ab, wenn bei S9 am Empfängereingang 50 μV anliegen? Die Empfänger-Eingangsspannung sinkt auf

A: 37 μV

B: 25 μV

C: 30 μV

D: 40 μV

Lösungsweg

  • von S9 auf S8 sind 6dB
  • Das ist die halbe Spannung
  • $\frac{50µV}{2} = 25µV$

Dämpfungsglieder

Abbildung 131: Dämpfungsglied in PI-Konfiguration mit Quelle und Lastwiderstand
Abbildung 131: Dämpfungsglied in PI-Konfiguration mit Quelle und Lastwiderstand
Abbildung 132: Dämpfungsglied in T-Konfiguration mit Quelle und Lastwiderstand
AD806: In einem 50 Ω System wird in ein symmetrisches 20 dB Dämpfungsglied die Leistung von 100 W eingespeist. Der Widerstand $R_{\textrm{L}}$ = 50 Ω ist an das Dämpfungsglied angepasst. Welche Leistung wird insgesamt im Dämpfungsglied in Wärme umgesetzt?

A: 99 W

B: 2 W

C: 1 W

D: 50 W

Lösungsweg

  • gegeben: $P_1 = 100W$
  • gegeben: $a = 20dB$
  • gesucht: $\Delta P = P_2 – P_1$

$$\begin{align}\nonumber a &= 10 \cdot \log_{10}{(\frac{P_1}{P_2})}dB\\ \nonumber \Rightarrow \frac{a}{10} &= \log_{10}{(\frac{P_1}{P_2})}dB\\ \nonumber \Rightarrow 10^{\frac{a}{10}} &= \frac{P_1}{P_2}\\ \nonumber \Rightarrow P_2 &= \frac{P_1}{10^{\frac{a}{10}}}\end{align}$$

$P_2 = \frac{P_1}{10^{\frac{a}{10}}} = \frac{100W}{10^{\frac{20}{10}}} = 1W$

$\Delta P = P_2 – P_1 = 100W – 1W = 99W$

AD803: Dargestellt ist ein 20 dB Dämpfungsglied. Wie groß ist das Leistungsverhältnis zwischen der Eingangsleistung $P_{\textrm{IN}}$ und der Leistung am Lastwiderstand $P_{\textrm{RL}}$?

A: 20

B: 100

C: 50

D: 10

Lösungweg

  • 20dB entsprechen einer Leistungdämpfung mit dem Faktor 100
AD804: Dargestellt ist ein 6 dB Dämpfungsglied. Wie groß ist das Leistungsverhältnis zwischen der Eingangsleistung $P_{\textrm{IN}}$ und der Leistung am Lastwiderstand $P_{\textrm{RL}}$?

A: 6

B: 3

C: 2

D: 4

Lösungsweg

  • 6dB entsprechen einer Leistungsdämpfung mit dem Faktor 4
AD805: Dargestellt ist ein symmetrisches 50 Ω Dämpfungsglied. Welche Impedanz ist zwischen $a$ und $b$ messbar, wenn $R_{\textrm{L}}$ = 50 Ω beträgt?

A: $R_1$ + $R_2$ + 50 Ω

B: 100 Ω

C: 50 Ω

D: $R_1$ + 50 Ω

Lösungsweg

  • Die Impedanz für die Gesamtschaltung ändert sich nicht – also 50Ω
AD801: Was zeigt diese Schaltung?

A: Verstärker

B: Hochpass

C: Tiefpass

D: Dämpfungsglied

AD802: Was zeigt diese Schaltung?

A: Verstärker

B: Tiefpass

C: Dämpfungsglied

D: Hochpass

Automatische Verstärkungsregelung (AGC) II

  • Starke Signale werden reduziert
  • Leise Signale werden erhöht
  • Amplitude des demodulierten Signals wird konstant gehalten
  • → NF-Signal hat konstant gleiche Lautstärke

Ohne AGC

  • Starke Signale übersteuern die NF
  • Schwache Signale sind sehr leise
  • Lautstärke muss von Hand nachgeregelt werden
AF224: Was bewirkt die AGC (Automatic Gain Control) bei einem starken Eingangssignal?

A: Sie reduziert die Amplitude des VFO.

B: Sie erhöht die Verstärkung von Verstärkerstufen im Empfangsteil.

C: Sie reduziert die Verstärkung von Verstärkerstufen im Empfangsteil.

D: Sie reduziert die Amplitude des BFO.

SNR und Rauschzahl

SNR (Signal-to-Noise Ratio)

  • Verhältnis von Nutzsignal zu Rauschsignal (Noise)
  • Je höher das SNR, desto mehr hebt sich das Signal vom Rauschen ab
AF227: Was bedeutet Signal-Rausch-Abstand (SNR) bei einem Empfänger?

A: Er gibt an, in welchem Verhältnis das Rauschsignal stärker ist als das Nutzsignal.

B: Er gibt an, in welchem Verhältnis das Nutzsignal stärker ist als das Rauschsignal.

C: Es ist der Abstand zwischen Empfangsfrequenz und Spiegelfrequenz.

D: Es ist der Frequenzabstand zwischen Empfangssignal und Störsignal.

Rauschzahl

  • Wird häufig bei HF-Vorverstärkern angegeben
  • Verschlechterung des SNR bei Durchgang des Signals durch den Verstärker
  • Verhältnis von eingehendem SNR zu ausgehendem SNR
  • Rauschmaß: Angabe der Rauschzahl in dB
  • Rauschzahl 2 → Rauschmaß 3dB
AF228: Was bedeutet die Rauschzahl von 1,8 dB bei einem UHF-Vorverstärker?

A: Das Ausgangssignal des Vorverstärkers hat ein um 1,8 dB geringeres Signal-Rausch-Verhältnis als das Eingangssignal.

B: Das Rauschen des Ausgangssignals ist um 1,8 dB niedriger als das Rauschen des Eingangssignals.

C: Die Verstärkung des Nutzsignals beträgt 1,8 dB, die Rauschleistung bleibt unverändert.

D: Das Ausgangssignal des Vorverstärkers hat ein um 1,8 dB höheres Signal-Rausch-Verhältnis als das Eingangssignal.

AF229: Was bedeutet die Rauschzahl F = 2 bei einem UHF-Vorverstärker?

A: Das Ausgangssignal des Verstärkers hat ein um 3 dB höheres Signal-Rausch-Verhältnis als das Eingangssignal.

B: Das Ausgangssignal des Verstärkers hat ein um 6 dB höheres Signal-Rausch-Verhältnis als das Eingangssignal.

C: Das Ausgangssignal des Verstärkers hat ein um 6 dB geringeres Signal-Rausch-Verhältnis als das Eingangssignal.

D: Das Ausgangssignal des Verstärkers hat ein um 3 dB geringeres Signal-Rausch-Verhältnis als das Eingangssignal.

Rauschen

  • Das hörbare Rauschen ist von der Bandbreite des Empfängers abhängig
  • Rauschleistung ist über die Bandbreiten berechenbar
  • Bspw. bei Verwendung verschiedener Filter

$\Delta P_R = 10 \cdot \log_{10}{(\frac{B_1}{B_2})}dB$

AB408: Für Messzwecke speisen Sie in den Antenneneingang Ihres Empfängers ein gleichmäßig über alle Frequenzen verteiltes Rauschsignal aus einem Messender ein (weißes Rauschen). Welche Aussage über die Leistung, die man beim Empfang dieses Signals misst, stimmt?

A: Sie ist proportional zum Signal-Rausch-Abstand des Empfängers

B: Sie ist umgekehrt proportional zur Bandbreite des Empfängers.

C: Sie ist proportional zur Bandbreite des Empfängers.

D: Sie ist umgekehrt proportional zum Eingangswiderstand des Empfängers.

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 ...

A: verringert sich um etwa 14 dB.

B: verringert sich um etwa 7 dB.

C: erhöht sich um etwa 14 dB.

D: erhöht sich um etwa 7 dB.

Lösungsweg

  • gegeben: $B_1 = 2,5kHz$
  • gegeben: $B_2 = 0,5kHz$
  • gesucht: $\Delta P_R$

$\Delta P_R = 10 \cdot \log_{10}{(\frac{B_1}{B_2})}dB = 10 \cdot \log_{10}{(\frac{2,5kHz}{0,5kHz})}dB \approx 7dB$

Squelch II

  • Vergleicht das empfangene Signal mit einem eingestellten Schwellwert
  • Eingangssignal für Squelch wird an der ZF oder NF abgegriffen
AF225: Welche Signale steuern gewöhnlich die Empfängerstummschaltung (Squelch)?

A: Es ist das Signal des BFO.

B: Es ist das Signal des VFO.

C: Es ist das HF-Signal der Eingangsstufe.

D: Es sind die ZF- oder NF-Signale.

Demodulator

Demodulation von Signalen

  • Demodulation wandelt ein moduliertes HF-Signal in ein hörbares NF-Signal um
  • Abhängig von der verwendeten Modulation wird ein passendes Demodulationsverfahren gewählt
  • Ziel: Wiederherstellung der ursprünglichen NF

AM-Demodulation

Abbildung 133: Hüllkurvendemodulator zur Demodulation von AM-Signalen
AD501: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen ...

A: Produktdetektor zur Demodulation von SSB Signalen.

B: Hüllkurvendemodulator zur Demodulation von AM-Signalen.

C: SSB-Modulator.

D: FM-Demodulator.

Abbildung 134: Hüllkurvendemodulator mit ZF-Eingangssignal

Abbildung 135: Demoduliertes Signal am Punkt X
AD502: Am ZF-Eingang des Hüllkurvendemodulators liegt das dargestellte Signal an. Welches der folgenden Signale zeigt sich an dem mit X bezeichneten Punkt der Schaltung?
A:
B:
C:
D:

FM-Demodulation

Abbildung 136: Schwingkreis als Flankendiskriminator

Abbildung 137: FM-Flankendiskriminator
AD504: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen ...

A: Diodendetektor zur Demodulation von SSB-Signalen.

B: Flanken-Diskriminator zur Demodulation von FM-Signalen.

C: Produktdetektor zur Demodulation von SSB-Signalen.

D: Produktdetektor zur Demodulation von FM-Signalen.

FM-Demodulation mittels PLL

Abbildung 138: Blockschaltbild einer FM-Demodulation mittels PLL
AD505: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen ...

A: PLL-Abwärtsmischer.

B: SSB-Demodulator mit PLL-gesteuertem BFO.

C: AM-Modulator.

D: PLL-FM-Demodulator.

SSB-Demodulation

  • SSB-Demodulation mittels Produktdetektor
  • Ringmischer mischt die Zwischenfrequenz (ZF) mit einem Beat Frequency Oscillator (BFO)
  • Entstehendes Mischprodukt ist das gewünschte SSB-NF-Signal
  • BFO muss exakt auf den unterdrückten Träger abgestimmt sein
AD506: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen ...

A: Produktdetektor zu Demodulation von SSB-Signalen.

B: Hüllkurvendemodulator zur Demodulation von AM-Signalen.

C: Flankendemodulator zur Demodulation von FM-Signalen.

D: Diskriminator zur Demodulation von FM-Signalen.

Frequenzmessung II

Frequenzmessung bei Empfängern

  • Empfangsfrequenz lässt sich meist nicht direkt messen, da kein Messpunkt vorhanden ist
  • Zum Überprüfen wird ein genauer Oszillator oder Frequenzgenerator an die Antennenbuchse angeschlossen
  • Vergleich der Generatorfrequenz mit der Empfängeranzeige
  • GPS-disziplinierte Oszillatoren/OCXOs bieten höhere Genauigkeit
AI511: Womit kann die Frequenzanzeige eines durchstimmbaren Empfängers möglichst genau geprüft werden?

A: Mit einem LC-Oszillator hoher Schwingkreisgüte.

B: Mit einem Quarzofen- oder GPS-synchronisierten Frequenzgenerator.

C: Mit einem temperaturstabiliserten RC-Oszillator.

D: Mit den Oberschwingungen eines konstant belasteten Schaltnetzteils.

AI504: Eine Frequenzmessung wird genauer, wenn bei einem Frequenzzähler ...

A: die Messdauer möglichst kurz gehalten wird.

B: das Eingangssignal gleichgerichtet wird.

C: der Hauptoszillator temperaturstabilisiert wird.

D: ein Vorteiler mit höherem Teilverhältnis benutzt wird.

Frequenzmessung bei Sendern

  • Frequenzmessung bei Sendern ist einfacher
  • Frequenzzähler wird über ein Dämpfungsglied an die Antennenbuchse angeschlossen
  • Messung sinnvoll nur bei unmoduliertem Träger
AI502: Was kann man mit einem passenden Dämpfungsglied und einem Frequenzzähler messen?

A: Den Frequenzhub eines FM-Senders

B: Die Sendefrequenz eines CW-Senders

C: Die Ausdehnung des Seitenbandes eines SSB-Senders

D: Den Modulationsindex eines FM-Senders

AI501: Wenn die Frequenz eines Senders mit einem Frequenzzähler überprüft wird, ist ...

A: der Zähler mit der Sendefrequenz zu synchronisieren.

B: der Zähler mit der Netzfrequenz zu synchronisieren.

C: ein Träger ohne Modulation zu verwenden.

D: eine analoge Modulation des Trägers zu verwenden.

  • Die Frequenzmessung mittels Oszilloskop ist nur ein Notbehelf, da diese Geräte selten eine so genaue Zeitbasis wie Frequenzzähler haben.
AI503: Welche Konfiguration gewährleistet die höchste Genauigkeit bei der Prüfung der Trägerfrequenz eines FM-Senders?

A: Frequenzzähler und modulierter Träger

B: Absorptionsfrequenzmesser und modulierter Träger

C: Frequenzzähler und unmodulierter Träger

D: Oszilloskop und unmodulierter Träger

  • Einfache Frequenzzähler arbeiten fast immer mit einer sogenannten Torzeit
  • Das Gerät schaltet den Eingang für eine bestimmte Zeit ein, zählt die Perioden und berechnet daraus die Frequenz
  • Eine Torzeit von 1 Sekunde liefert direkt die Frequenz in Hertz
  • Kurze Torzeit: schnelle Aktualisierung
  • Lange Torzeit: höhere Messgenauigkeit
AI505: Benutzt man bei einem Frequenzzähler eine Torzeit von 10 s anstelle von 1 s erhöht sich ...

A: die Langzeitstabilität.

B: die Auflösung.

C: die Stabilität.

D: die Empfindlichkeit.

Frequenzgenauigkeit

Genauigkeit von Frequenzen und Messbereichen

  • Genauigkeitsangaben erfolgen in % (z.B. ${1 \cdot 10^{-2}}$) oder in parts per million (ppm = ${1 \cdot 10^{-6}}$)
  • Manchmal wird auch direkt in Exponentialschreibweise angegeben, z.B. ${1 \cdot 10^{-7}}$
  • Die angegebene Genauigkeit wird mit der Frequenz multipliziert, um die mögliche Abweichung von Messwerten oder Anzeigen zu berechnen
AA115: Eine Genauigkeit von 1 ppm bei einer Frequenz von 435 MHz entspricht ...

A: 435 Hz.

B: 4,35 MHz.

C: 4,35 kHz.

D: 43,5 Hz.

Lösungsweg

  • gegeben: $f = 435MHz$
  • gesucht: $1ppm$ von $f$

$435MHz \cdot \frac{1}{10^6} = \frac{435\cdot \cancel{10^6}Hz}{\cancel{10^6}} = 435Hz$

AA116: Die Frequenzerzeugung eines Senders hat eine Genauigkeit von 10 ppm. Die digitale Anzeige zeigt eine Sendefrequenz von 14,200.000 MHz an. In welchen Grenzen kann sich die tatsächliche Frequenz bewegen?

A: Zwischen 14,199986 bis 14,200014 MHz

B: Zwischen 14,199990 bis 14,200010 MHz

C: Zwischen 14,198580 bis 14,201420 MHz

D: Zwischen 14,199858 bis 14,200142 MHz

Lösungsweg Teil 1

  • gegeben: $f = 14,200.000MHz$
  • gegeben: $\textrm{Abw.} = 10ppm$
  • gesucht: $f_{min}, f_{max}$

$\begin{aligned}f_{min} &= f\,-\,f \cdot \frac{10}{10^6}\\ &= 14,2MHz\,-\,\frac{14,2\cdot \cancel{10^6}Hz\cdot 10}{\cancel{10^6}}\\ &= 14,2MHz\,-\,142Hz\\ &= 14,199858MHz\end{aligned}$

Lösungsweg Teil 2

  • gegeben: $f = 14,200.000MHz$
  • gegeben: $\textrm{Abw.} = 10ppm$
  • gesucht: $f_{min}, f_{max}$

$\begin{aligned}f_{max} &= f\,+\,f \cdot \frac{10}{10^6}\\ &= 14,2MHz\,+\,\frac{14,2\cdot \cancel{10^6}Hz\cdot 10}{\cancel{10^6}}\\ &= 14,2MHz\,+\,142Hz\\ &= 14,200142MHz\end{aligned}$

AI506: Die relative Ungenauigkeit der digitalen Anzeige eines Empfängers beträgt 0,01 %. Um wieviel Hertz kann die angezeigte Frequenz bei 29 MHz maximal abweichen?

A: 29 Hz

B: 29 kHz

C: 290 Hz

D: 2900 Hz

Lösungsweg

  • gegeben: $f = 29MHz$
  • gegeben: $\textrm{Abw.} = 0,01\%$
  • gesucht: $\Delta f$

$\begin{aligned}\Delta f &= 29MHz \cdot 0,01\%\\ &= 29\cdot \cancel{10^6}Hz \cdot 100\cdot \cancel{10^{-6}}\\ &= 2900Hz\end{aligned}$

AI507: Ein TRX mit einem eingebauten OCXO besitzt eine Anzeigegenauigkeit von $±$0,00001 %. Wie groß ist die maximale Abweichung, wenn eine Frequenz von 14100 kHz angezeigt wird?

A: $±$ 1,410 Hz

B: $±$ 1,141 Hz

C: $±$ 114,1 Hz

D: $±$ 0,141 Hz

Lösungsweg

  • gegeben: $f = 14100kHz$
  • gegeben: $\textrm{Abw.} = \pm0,00001\%$
  • gesucht: $\Delta f$

$\begin{aligned}\Delta f &= 14100kHz \cdot 0,00001\%\\ &= 14,1\cdot \cancel{10^6}Hz \cdot 0,1\cdot \cancel{10^{-6}}\\ &= 1,41Hz\end{aligned}$

AI508: Ein Frequenzzähler misst auf $±$1 ppm genau. Ist der Zähler auf den 100 MHz-Bereich eingestellt, so ist am oberen Ende dieses Bereiches eine Ungenauigkeit zu erwarten von ...

A: $±$ 100 Hz.

B: $±$ 1 Hz.

C: $±$ 1 kHz.

D: $±$ 10 Hz.

Lösungsweg

  • gegeben: $f = 100MHz$
  • gegeben: $\textrm{Abw.} = \pm1ppm$
  • gesucht: $\Delta f$

$\begin{aligned}\Delta f &= 100MHz \cdot \frac{1}{10^6}\\ &= \frac{100\cdot \cancel{10^6}Hz}{\cancel{10^6}}\\ &= 100Hz\end{aligned}$

AI509: Mit einem auf 10 ppm genauen digitalen Frequenzzähler wird eine Frequenz von 145 MHz gemessen. In welchem Bereich liegt der vom Zähler angezeigte Frequenzwert?

A: 144,9971 MHz – 145,0029 MHz

B: 144,99565 MHz – 145,00435 MHz

C: 144,999275 MHz – 145,000725 MHz

D: 144,99855 MHz – 145,00145 MHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f = 145MHz$
  • gegeben: $\textrm{Abw.} = 10ppm$
  • gesucht: $f_{min},f_{max}$

$\begin{aligned}\Delta f &= 145MHz \cdot \frac{10}{10^6}\\ &= \frac{145\cdot \cancel{10^6}Hz \cdot 10}{\cancel{10^6}}\\ &= 1450Hz\end{aligned}$

$\begin{aligned}f_{min} &= f\,-\,\Delta f\\ &= 145MHz\,-\,1450Hz\\ &= 144,99855MHz\end{aligned}$

AI510: Ein Transceivers zeigt Frequenzen im 2 m-Band auf 1 ppm genau an. Um wie viel kHz muss die an diesem Transceiver bei SSB-Betrieb (USB) eingestellte Sendefrequenz (Frequenz des unterdrückten Trägers) unterhalb von 144,400 MHz liegen, um das dort beginnende Bakensegment zu schützen, wenn die übertragene NF auf den Bereich 300 Hz bis 2,7 kHz beschränkt ist?

A: 0,144 kHz

B: 2,70 kHz

C: 1,42 kHz

D: 2,844 kHz

Lösungsweg

  • gegeben: $f = 144,400MHz$
  • gegeben: $\textrm{Abw.} = 1ppm$
  • gegeben: $f_{B,max} = 2,7kHz$
  • gesucht: $f_{B,max,Abw}$

$\begin{aligned}\Delta f &= 144,4MHz \cdot \frac{1}{10^6}\\ &= \frac{144,4\cdot \cancel{10^6}Hz}{\cancel{10^6}}\\ &= 144,4Hz\end{aligned}$

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