Sender

Navigationshilfe

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

Navigation

Zwischen den Folien und Abschnitten lässt sich mittels der Pfeiltasten hin- und herspringen, dazu lassen sich auch die Pfeiltasten am Computer nutzen.

Pfeil runter und hoch: Nächste / Vorherige Folie
Pfeil rechts und links: Nächster / Vorheriger Abschnitt
Leertaste oder „n“: Der Reihe nach alle Elemente in Folien aufdecken oder zur nächsten Folie blättern
Shift-Leertaste oder „p“: Der Reihe nach Elemente rückwärts zudecken oder zur vorherigen Folie blättern

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 Foliensatzes. Das hilft, sich zunächst einen Überblick zu verschaffen oder sich zu orientieren, wenn man das Gefüht hat, sich „verlaufen“ zu haben. Die Navigation erfolgt über die Pfeiltasten.

Durch Anklicken einer Folie wird diese präsentiert.

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.

Die Referentenansicht bietet folgende Elemente:

Links sieht man die aktuelle Folie
Rechts oben sieht man die nächste Folie
Rechts in der Mitte Hilfsmittel zur Zeiteinteilung
Rechts unten, die „Notizen für den Vortragenden“
Unten die Pfeile zur Navigation

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 das Vollbild 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“.

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 der Präsenationsansicht gesynct.

Modulatoren

Halbleiter-Dioden in Modulatoren

Bisher als Gleichrichter bekannt
NF-Spannung ändert den Diodenwiderstand
NF-Signal steuert den Diodenstrom
HF-Signal wird im Takt des NF-Signals moduliert
Einfachste Variante hat einen Träger und zwei Seitenbänder

Diode im Amplitudenmodulator

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit zwei Wechselspannungsquellen links, Zusammenführung zu einer Diode, danach Abzweig zu einer Spule gegen Masse, Kondensator, weiterer Abzweig zu einer mit Masse verbundenen Spule mit parallel geschaltetem Kondensator; rechts vom oberen Abzweig Anschluss „Ausgang“.

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält einen rechteckigen Schaltkreis mit zwei Wechselspannungsquellen links (oben „3,7 MHz / 1 V ~“ und unten „1 kHz / 1 V ~“). Beide werden über jeweils einen 1-kΩ-Widerstand an einer Diode (Dreieck nach rechts zeigend) zusammengeführt. Dahinter folgt von einem Verzweigungspunkt nach unten eine vertikale Spule gegen Masse. Dem Verzweigungspunkt folgt ein Kondensator und danach ein weiterer Verzweigungspunkt. Rechts davon befindet sich ein Anschluss, der mit „Ausgang“ beschriftet ist. Vom Verzweigungspunkt führt nach unten eine Leitung über eine Spule gegen Masse. Parallel dazu liegt ein Kondensator ebenfalls gegen Masse. Unterhalb der Massezeichen steht „f_o = 3,7 MHz“. — Abbildung EAS-11.1.1: AM-Modulator

Eine Diode wird gleichzeitig mit einem NF- und HF-Signal beaufschlagt
Ein LC-Schwingkreis filtert das Ausgangssignal

AD507: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen ...

A: FM-Modulator.

B: LSB-Modulator.

C: USB-Modulator.

D: AM-Modulator.

Balancemischer zur Trägerunterdrückung

Vier Dioden in Ring-Anordnung unterdrücken den Träger
Eine Gegentakt-Schaltung hebt Trägersignale auf
Es bleiben nur die Seitenbänder übrig
Bereits als Balancemischer im Kapitel „Mischer II“ gezeigt

Balancemodulator im SSB-Modulator

Der Balancemodulator erzeugt ein Doppelseitenband-Signal (DSB)
Ein Bandpassfilter lässt nur ein Seitenband durch
Daraus entsteht ein SSB-Signal
Zwei Stufen sind notwendig

AE206: Welche Baugruppe sollte für die analoge Erzeugung eines unterdrückten Zweiseitenband-Trägersignals verwendet werden?

A: Demodulator

B: Balancemischer

C: Quarzfilter

D: Bandfilter

AF302: Welcher Mischertyp ist am besten geeignet, um ein Doppelseitenbandsignal mit unterdrücktem Träger zu erzeugen?

A: Ein Balancemischer

B: Ein Mischer mit einer Varaktordiode

C: Ein quarzgesteuerter Mischer

D: Ein Mischer mit einem einzelnen FET

Erkennung eines Balancemischers

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit Dioden-Gleichrichterbrücke, mehreren Kondensatoren, mehreren Widerständen, einem Transformator.

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält einen rechteckigen Schaltkreis mit einer Dioden-Gleichrichterbrücke im linken Teil. Sie besteht aus zwei Dioden mit nach links zeigenden Dreiecken im oberen Teil und zwei Dioden mit nach rechts zeigenden Dreiecken im unteren Teil. Links ist die Brücke über einen horizontal eingezeichneten Kondensator mit einem Anschlusspunkt und einem zweiten, vertikal eingezeichneten Kondensator mit Masse verbunden. Auch der rechte Verknüpfungspunkt der Brücke liegt an Masse. Von den Verknüpfungspunkten oben und unten gehen jeweils Leiter nach rechts ab. Es gibt eine Verbindung zwischen diesen Leitern über drei in Reihe geschaltete Widerstände, von denen der mittlere verstellbar ist. Hier ist der Schleifkontakt mit einem Anschlusspunkt verbunden, der mit „f_OSZ“ beschriftet ist. Parallel zu den drei Widerständen ist die Primärwicklung eines Transformators geschaltet, die aus einer verstellbaren Spule besteht und die einen parallel geschalteten Kondensator besitzt. Nach oben und nach unten liegt die Primärwicklung über Kondensatoren an Masse, wobei der untere verstellbar ist. Die Sekundärwicklung des Transformators liegt unten an Masse und führt oben zu einem Anschlusspunkt, der mit „Pufferstufe“ beschriftet ist. — Abbildung EAS-11.1.2: Modulator für AM-Signale mit unterdrücktem Träger

Ein Dioden-Ring kennzeichnet den Balancemischer
Es gibt keine vollständige Gegentaktanregung
Ein Transformator liefert das Äquivalent zu einer Mittelanzapfung

AF308: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen Modulator zur Erzeugung von ...

A: phasenmodulierten Signalen.

B: LSB-Signalen.

C: AM-Signalen mit unterdrücktem Träger.

D: frequenzmodulierten Signalen.

Trägerunterdrückung und Ausbalancierung

Trägerunterdrückung bewirkt die Auslöschung unerwünschter Signale
Die Modulator-Schaltung muss ausbalanciert sein

AD510: Welche Signale stehen am Ausgang eines symmetrisch eingestellten Balancemischers an?

A: Viele Mischprodukte

B: Der verringerte Träger und ein Seitenband

C: Der vollständige Träger

D: Die zwei Seitenbänder

Justierung im Modulator

Amplituden werden mit Potis justiert
Phasen werden mit C-Trimmern eingestellt

AF309: Wozu dienen $R_1$ und $C_1$ bei dieser Schaltung?

A: Sie dienen zum Ausgleich von Frequenzgangs- und Laufzeitunterschieden.

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

C: Sie dienen zur Einstellung des Modulationsgrades des erzeugten DSB-Signals.

D: Sie dienen zur Einstellung des Frequenzhubes mit Hilfe der ersten Trägernullstelle.

Symmetrierung im Modulator

Der Modulator wird symmetriert um den Träger zu unterdrücken
Die Modulations-Seitenbänder bleiben erhalten

AF304: Bei üblichen analogen Methoden zur Aufbereitung eines SSB-Signals werden ...

A: der Träger unterdrückt und ein Seitenband ausgefiltert.

B: der Träger unterdrückt und beide Seitenbänder ausgefiltert.

C: der Träger hinzugesetzt und ein Seitenband ausgefiltert.

D: der Träger unterdrückt und ein Seitenband hinzugesetzt.

AF303: Wie kann mit analoger Technologie ein SSB-Signal erzeugt werden?

A: In einem Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. Das Seitenbandfilter selektiert ein Seitenband heraus.

B: In einem Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. In einem Frequenzteiler wird ein Seitenband abgespalten.

C: In einem Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. Ein auf die Trägerfrequenz abgestimmter Saugkreis filtert den Träger aus.

D: In einem Balancemodulator wird ein Zweiseitenband-Signal erzeugt. Ein auf die Trägerfrequenz abgestimmter Sperrkreis filtert den Träger aus.

Zweite Stufe des SSB-Modulators

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Blockdiagramm eines Funksenders. Links ist ein NF-Verstärker, gefolgt von einem Balancemodulator. Vom Balancemodulator gehen Linien zu einem Block mit der Bezeichnung — Abbildung EAS-11.1.4: Blockschaltbild eines Senders

Hinter dem Balancemodulator folgt die zweite Stufe
Durch Filterung wird das gewünschte Seitenband gewählt

AF305: Dieses Blockschaltbild zeigt einen SSB-Sender. Die Stufe bei \glqq?" ist ein...

A: RL-Tiefpass zur Unterdrückung des oberen Seitenbands.

B: RC-Hochpass zur Unterdrückung des unteren Seitenbands.

C: Quarzfilter als Bandpass für das gewünschte Seitenband.

D: ZF-Notchfilter zur Unterdrückung des unerwünschten Seitenbands.

Quarz-Frequenz und Seitenbandlage

1) Kurzbeschreibung: Blockschaltbild mit Signalfluss von links nach rechts: Quelle, Verstärker, Mischer mit seitlichem Generator, Filter; Umschalter „LSB“ und „USB“ parallel zum Generator.

2) Ausführliche Beschreibung: Gezeigt ist ein Blockschaltbild aus mehreren, mit einer horizontalen Linie verbundenen Baugruppen. Ganz links befindet sich ein unbeschrifteter Kreis mit einem vertikalen Strich an der linken Seite. Rechts davon folgt ein Block mit einem nach rechts zeigenden Dreieck (Verstärker). Es schließt sich ein Block an, in dem ein Kreis mit einem diagonalen Kreuz dargestellt ist (Mischer). Von unten gibt es eine vertikale Verbindung von einem Block mit der Aufschrift „G“ (Oszillator). Die Verbindung ist mit „f_OSZ“ beschriftet. Unterhalb des Oszillators ist ein Umschalter zwischen „LSB“ und „USB“ eingezeichnet. Rechts vom Mischer gibt es einen mit „DSB“ beschrifteten Block, der zu einem Block mit drei wellenförmigen Linien (Filter) führt, von denen die obere und die untere Wellenlinie durchgestrichen ist. Darauf folgt ein Pfeil mit der Beschriftung „SSB“. Weitere Beschriftungen sind nicht vorhanden. — Abbildung EAS-11.1.5: Quarzfilter zur Auswahl des Seitenbands

Quarze bestimmen die Frequenz des unterdrückten Trägers
Beim LSB liegt der Träger $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ über der $\qty{9}{\mega\hertz}$-Mitte
Bei maximal $\qty{3}{\kilo\hertz}$ NF liegt das LSB $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ unter der Mitte
Für das USB gilt das umgekehrt

AF306: Welches Schaltungsteil ist in der folgenden Blockschaltung am Ausgang des NF-Verstärkers angeschlossen?

A: symmetrisches Filter

B: Balancemischer

C: Dynamikkompressor

D: DSB-Filter

AF307: Die folgende Blockschaltung zeigt eine SSB-Aufbereitung mit einem 9 MHz-Quarzfilter. Welche Frequenz wird in der Schalterstellung USB mit der NF gemischt?

A: 8,9970 MHz

B: 9,0000 MHz

C: 8,9985 MHz

D: 9,0030 MHz

Lösungsweg

gegeben: $f_Q = \qty{9}{\mega\hertz}$
gegeben: $f_{LSB} = \qty{9,0015}{\mega\hertz}$
gesucht: $f_{USB}$

$$\begin{split}f_{USB} &= f_Q - (f_{LSB} - f_Q)\\ &= \qty{9}{\mega\hertz} - (\qty{9,0015}{\mega\hertz} - \qty{9}{\mega\hertz})\\ &= \qty{9}{\mega\hertz} - \qty{0,0015}{\mega\hertz}\\ &=\qty{8,9985}{\mega\hertz}\end{split}$$

Kapazitäts-Dioden in FM-Modulatoren

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Schaltbild zeigt verschiedene elektrische Bauteile: Widerstände, Kondensatoren, Spule und eine Diode. Ein Transistor ist ebenfalls zu sehen. Mehrere Verbindungslinien sind zu den Bauteilen geführt. Der Text — Abbildung EAS-11.1.6: FM-Modulator mit Varicap

FM-Modulatoren nutzen Kapazitäts-Dioden
Die Diode ist Teil eines Oszillator-Schwingkreises
Die Sperrspannung stellt eine feste Dioden-Kapazität ein
Ein NF-Signal ändert die Oszillator-Frequenz im Takt

AD508: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen Modulator zur Erzeugung von ...

A: phasenmodulierten Signalen.

B: AM-Signalen mit unterdrücktem Träger.

C: AM-Signalen.

D: frequenzmodulierten Signalen.

Einfluss der Kapazitäts-Diode

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit zwei horizontalen Leitern mit zwei Anschlusspunkten links („NF/Basisband“) und zwei Anschlusspunkten rechts („zum Oszillator“); im oberen Leiter eine Spule und zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren; dazwischen Abzweigung nach oben über einen Widerstand zu Anschlusspunkt „+“; außerdem Abzweigung nach unten über eine Diode zum unteren horizontalen Leiter; rechts des zweiten Kondensators im oberen horizontalen Leiter Abzweigung nach unten über einen verstellbaren Kondensator zum unteren horizontalen Leiter; dazu parallel geschaltet eine Spule.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung besteht aus einem Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit zwei horizontalen Leitern mit zwei Anschlusspunkten links („NF/Basisband“) und zwei Anschlusspunkten rechts („zum Oszillator“). Im oberen Leiter liegt eine Spule mit einer gestrichelten Linie darüber, dahinter zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren. Zwischen den Kondensatoren gibt es eine Abzweigung nach oben über einen Widerstand zu Anschlusspunkt „+“. Außerdem läuft eine Abzweigung nach unten über eine Diode (Dreieck nach oben mit Querlinie an der Dreiecksspitze) zum unteren horizontalen Leiter. Neben der Diode steht ein kleines Schaltzeichen für einen Kondensator. Rechts des zweiten Kondensators im oberen horizontalen Leiter führt eine Abzweigung nach unten über einen verstellbaren Kondensator (Schaltzeichen mit zwei horizontalen Linien, die mit einer diagonalen Linie durchgestrichen sind, an deren Ende sich ein Querstrich befindet). Dazu ist eine Spule (Schaltzeichen mit Halbbögen nach rechts) parallel geschaltet. — Abbildung EAS-11.1.7: Varicap zur Beeinflussung Oszillator-Frequenz

Die Kapazitäts-Diode beeinflusst die Oszillator-Frequenz
Sie ist parallel zum Schwingkreis geschaltet

AF310: Dieser Schaltungsauszug ist Teil eines Senders. Welche Funktion hat die Diode?

A: Sie beeinflusst die Resonanzfrequenz des Schwingkreises in Abhängigkeit des NF-Spannungsverlaufs und moduliert so die Oszillatorfrequenz.

B: Sie begrenzt die Amplituden des Eingangssignals und vermeidet so die Übersteuerung der Oszillatorstufe.

C: Sie dient zur Erzeugung von Amplitudenmodulation in Abhängigkeit von den Frequenzen im Basisband.

D: Sie stabilisiert die Betriebsspannung für den Oszillator, um diesen von der Stromversorgung der anderen Stufen zu entkoppeln.

FM-Hub-Begrenzung

Hohe NF-Spannungen führen zu übermäßigen Frequenzänderungen
Eine Hub-Begrenzung ist notwendig
Anti-parallel geschaltete Dioden begrenzen die Spannung auf die Knickspannung

AD509: Was ermöglicht die abgebildete Schaltung?

A: Die Erzeugung von Phasenmodulation

B: Die Erzeugung von Amplitudenmodulation

C: Die HF-Pegelbegrenzung und HF-Pegeleinstellung bei FM-Funkgeräten

D: Die Hubbegrenzung und Hubeinstellung bei FM-Funkgeräten

Signal‑Analyse einer Diode

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit zwei parallelen horizontalen Leitern und zwei Anschlusspunkten links (mit „ZF“ beschriftet); Kondensator zwischen beiden horizontalen Leitern; Transformator; an dessen Sekundärwicklung weiterer Kondensator zwischen den horizontalen Leitern; Diode im oberen Leiter; weiterer Kondensator zwischen den horizontalen Leitern; parallel dazu Widerstand; nach oben weiterer Kondensator zum 3. rechten Anschlusspunkt; im oberen Leiter Widerstand; danach Kondensator zwischen den horizontalen Leitern; zwei Anschlusspunkte nach rechts, der des oberen horizontalen Leiters mit „X“ gekennzeichnet.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung besteht aus einem Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit zwei parallelen horizontalen Leitern und zwei Anschlusspunkten links (mit „ZF“ beschriftet). Zwischen den beiden horizontalen Leitern ist zunächst ein Kondensator geschaltet, der parallel zur Primärwicklung eines Transformators liegt. An dessen Sekundärwicklung ist ein weiterer Kondensator zwischen den horizontalen Leitern eingezeichnet. Im oberen Leiter gibt es danach eine Diode. Dahinter verbindet ein weiterer Kondensator die beiden horizontalen Leiter. Parallel dazu liegt ein Widerstand. Von dessen oberem Ende geht ein weiterer Kondensator nach oben zu einem Anschlusspunkt rechts. Im oberen Leiter folgt ein weiterer Widerstand und danach zwischen den horizontalen Leitern ein Kondensator (die obere Linie mit „+“ gekennzeichnet). Die beiden horizontalen Leiter haben rechts jeweils einen Anschlusspunkt, der des oberen Leiters ist mit „X“ gekennzeichnet. — Abbildung EAS-11.1.8: Schaltung mit einem Ausgang für eine Regelspannung

Ein einzelnes Signal weist auf keinen Modulator hin
Ein Elko am Ausgang zeigt Gleichspannung an

AD503: Bei dieser Schaltung ist der mit X bezeichnete Anschluss ...

A: der Ausgang für eine Regelspannung.

B: der Ausgang für das NF-Signal.

C: der Ausgang für das Oszillatorsignal.

D: der Ausgang für das ZF-Signal.

Nicht-sinusförmige Signale

Grundwelle und Harmonische

Ein ideales sinusförmiges Signal besteht nur aus seiner Grundwelle (1. Harmonische)
Abweichungen von der Sinusform erzeugen ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz
Diese Vielfachen nennt man Harmonische

Darstellung in Frequenzspektrum

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Kurzbeschreibung: Spektraldiagramm mit Grundfrequenz f0 und drei Oberwellen (2., 3. und 4. Harmonische) als vertikale Linien entlang der Frequenzachse.

Detaillierte Beschreibung: Ein Koordinatensystem zeigt die Amplitude A (Pfeil nach oben) über der Frequenz f (Pfeil nach rechts). Auf der Grundlinie stehen vier vertikale Linien: links eine schwarze Linie bei der Beschriftung „f0“ (kursiv) mit „1 Harm.“ darunter; rechts davon drei gelbe Linien mit den Beschriftungen „1. OW 2 Harm.“, „2. OW 3 Harm.“ und „3. OW 4 Harm.“. Die gelben Linien sind kürzer als die schwarze und unterscheiden sich in der Höhe. Über den gelben Linien verlaufen graue, punktierte Vertikalhilfslinien nach oben. Entlang der oberen Bildkante markieren drei waagerechte graue Doppelpfeile jeweils den Abstand „f0“ zwischen den Linien. Zwischen der zweiten und dritten gelben Linie steht in orange der Text „Oberwellen (OW)“. — Abbildung EAS-11.2.1: Zusammenhang zwischen Oberwellen und Harmonischen

1. Harmonische = Grundfrequenz
1. Harmonische = doppelte Frequenz der Grundfrequenz
1. Harmonische = dreifache Frequenz der Grundfrequenz
Alle Harmonischen werden mit einer Ordnungszahl (n) durchnummeriert

Oberwellen – Vielfache der Grundfrequenz

1) Kurzbeschreibung: Diagramm aus einem rechteckigen Gitter und einer Kurve mit wellenförmigen Schwankungen in den Maxima und Minima.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Diagramm zeigt ein rechteckiges Gitter bestehend aus acht vertikalen und sieben horizontalen Gitterlinien. Die Achsen haben keine Beschriftung. Die Kurve beginnt links etwa in der Mitte, steigt steil an bis zu einem Maximum nahe des oberen Bildrandes. Hier gibt es kleine wellenförmige Schwankungen, bevor die Kurve zu einem Minimum nahe des unteren Bildrandes steil abfällt. Auch hier gibt es kleine wellenförmige Schwankungen. Danach steigt die Kurve wieder zu einem Maximum mit Schwankungen an und endet danach am rechten Bildrand etwa in der Mitte. — Abbildung EAS-11.2.2: Signal aus Grundschwingung und Oberschwingungen

Ein nicht ideal sinusförmiges Signal enthält zusätzlich Oberwellen
Oberwellen sind ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz
1. Oberwelle = 2. Harmonische = doppelte Frequenz der Grundfrequenz
1. Oberwelle = 3. Harmonische = dreifache Frequenz der Grundfrequenz

AB403: Eine periodische Schwingung, die wie das folgende Signal aussieht, besteht ...

A: aus der Grundschwingung und Teilen dieser Frequenz (Unterschwingungen).

B: aus der Grundschwingung mit zufälligen Frequenzschwankungen.

C: aus der Grundschwingung mit ganzzahligen Vielfachen dieser Frequenz (Oberschwingungen).

D: aus der Grundschwingung ohne weitere Frequenzen.

AB401: Was sind Harmonische?

A: Harmonische sind ausschließlich die geradzahligen (2, 4, 6, ...) Teile einer Frequenz.

B: Harmonische sind die ganzzahligen (1, 2, 3, ...) Teile einer Frequenz.

C: Harmonische sind die ganzzahligen (1, 2, 3, ...) Vielfachen einer Frequenz.

D: Harmonische sind ausschließlich die ungeradzahligen (1, 3, 5, ...) Vielfachen einer Frequenz.

AB402: Die dritte Oberwelle entspricht ...

A: der zweiten Harmonischen.

B: der vierten Harmonischen.

C: der dritten Harmonischen.

D: der zweiten ungeradzahligen Harmonischen.

Oberwellenanalyse mit dem Spektrumanalysator

Auch ein scheinbar sinusförmiges Signal kann nennenswerte Oberwellen enthalten
Oberwellenanteile werden mit einem Spektrumanalysator gemessen
Darstellung im Frequenzbereich (Frequency-Domain)
Amplituden der Oberwellen werden logarithmisch angezeigt

AI615: Mit welchem Messgerät kann man das Vorhandensein von Harmonischen nachweisen?

A: Spektrumanalysator

B: Stehwellenmessgerät

C: Vektorieller Netzwerkanalysator (VNA)

D: Frequenzzähler

AI614: Mit welchem der folgenden Messinstrumente können die Amplituden der Harmonischen eines Signals gemessen werden? Sie können gemessen werden mit einem ...

A: Spektrumanalysator.

B: Multimeter.

C: Frequenzzähler.

D: Breitbandpegelmesser.

Berechnung von Harmonischen und Oberwellen

Harmonische Frequenzen = Grundfrequenz × Ordnungszahl (n)
Oberwellenfrequenzen = Grundfrequenz × (n + 1)

AJ201: Die zweite Harmonische der Frequenz 3,730 MHz befindet sich auf ...

A: 1,865 MHz.

B: 5,730 MHz.

C: 11,190 MHz.

D: 7,460 MHz.

Lösungsweg

gegeben: $f = \qty{3,730}{\mega\hertz}$
gesucht: $f$ der 2. Harmonischen

$$2 \cdot f = 2 \cdot \qty{3,730}{\mega\hertz} = \qty{7,460}{\mega\hertz}$$

AJ205: Die zweite ungeradzahlige Harmonische der Frequenz 144,690 MHz ist ...

A: 145,000 MHz.

B: 289,380 MHz.

C: 434,070 MHz.

D: 723,450 MHz.

Lösungsweg

gegeben: $f = \qty{144,690}{\mega\hertz}$
gesucht: $f$ als 2. ungeradzahlige Harmonische

ungeradzahlige Harmonische = 3. Harmonische

$$3 \cdot f = 3 \cdot \qty{144,690}{\mega\hertz} = \qty{434,070}{\mega\hertz}$$

AJ202: Auf welche Frequenz müsste ein Empfänger eingestellt werden, um die dritte Harmonische einer nahen 7,050 MHz-Aussendung erkennen zu können?

A: 35,250 MHz

B: 21,150 MHz

C: 28,200 MHz

D: 14,100 MHz

Lösungsweg

gegeben: $f = \qty{7,050}{\mega\hertz}$
gesucht: $f$ als 3. Harmonische

$$3 \cdot f = 3 \cdot \qty{7,050}{\mega\hertz} = \qty{21,150}{\mega\hertz}$$

AJ206: Auf welchen Frequenzen kann ein 144,300 MHz SSB-Sendesignal Störungen verursachen?

A: 432,900 MHz und 1298,700 MHz

B: 438,900 MHz und 1290,700 MHz

C: 434,900 MHz und 1298,700 MHz

D: 433,900 MHz und 1296,700 MHz

Lösungsweg

gegeben: $f = \qty{144,300}{\mega\hertz}$
gesucht: mehrere Harmonische

$$\begin{split}2 \cdot \qty{144,300}{\mega\hertz} &= \qty{288,600}{\mega\hertz}\\ 3 \cdot \qty{144,300}{\mega\hertz} &= \bold{\qty{432,900}{\mega\hertz}}\\ &\vdots\\ 9 \cdot \qty{144,300}{\mega\hertz} &= \bold{\qty{1298,700}{\mega\hertz}}\end{split}$$

Leistungsverstärker

HF-Leistungsverstärker

Verstärken das HF-Signal aus vorherigen Stufen
Ziel: Erreichen der gewünschten Ausgangsleistung
Zwei Typen: Breitbandige und selektive HF-Verstärker

Breitbandige HF-Verstärker

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1) Zusammenfassung: Schaltplan mit zwei übereinander angeordneten Transistoren zwischen einer oberen (+) und unteren (−) Versorgungsschiene, links und rechts je ein Transformator sowie eine Spule, zwei Kondensatoren und zwei Widerstände.

2) Detaillierte Beschreibung: Oben verläuft eine horizontale Leitung mit einem Anschluss „+“ ganz rechts; unten eine horizontale Leitung mit einem Anschluss „−“ ganz rechts, in der Mitte der unteren Leitung ist ein Erdungssymbol angeschlossen. Vom oberen „+“-Bus führt rechts eine vertikale Spule (Induktivität) nach unten auf einen Knoten. An diesem Knoten liegen die obere Anschlussseite einer links davon gezeichneten Wicklung (Teil des rechten Transformators) und die obere Platte eines Kondensators; die untere Platte dieses Kondensators geht nach unten auf eine waagerechte Leitung, die weiter nach links zum mittleren Knoten zwischen den beiden Transistoren und nach rechts zum unteren Anschluss der besagten Wicklung geführt ist; diese Leitung setzt sich weiter nach unten bis zur „−“-Schiene fort. Rechts vom soeben beschriebenen Wicklungspaar steht eine zweite Wicklung (rechter Transformator) mit zwei offenen Anschlüssen nach rechts. In der Mitte des Plans befinden sich zwei kreisförmig gezeichnete Bipolartransistoren übereinander; ihre Basen sind nach links geführt. Der gemeinsame mittlere Anschluss zwischen den beiden Transistoren ist ein Knoten, der nach links auf eine senkrechte Sammelleitung und nach rechts (wie oben beschrieben) zum Kondensator- und Transformatorzweig führt. Der obere Anschluss des oberen Transistors ist über die linke senkrechte Leitung mit dem „+“-Bus verbunden; der untere Anschluss des unteren Transistors ist mit der „−“-Schiene verbunden. Links ist ein weiterer Transformator gezeichnet: eine rechte Wicklung mit drei Anschlusspunkten (oberes Ende, mittlerer Abgriff mit Punktmarkierung, unteres Ende) und eine linke Wicklung mit zwei offenen Anschlüssen nach links. Der mittlere Abgriff der rechten Wicklung ist mit der linken senkrechten Sammelleitung verbunden; an dieser Leitung liegt oben ein Widerstand zum „+“-Bus und unten ein Widerstand zur „−“-Schiene. Die oberen und unteren Enden der rechten Wicklung führen jeweils kurz nach rechts zu den Basen der beiden Transistoren. Oben links ist zusätzlich ein Kondensator seitlich an den oberen Abschnitt der linken senkrechten Leitung angeschlossen. Verbindungspunkte sind als schwarze Punkte markiert. — Abbildung EAS-11.3.1: Breitband-Gegentaktverstärker

Gleichmäßige Verstärkung über einen weiten Frequenzbereich (z. B. $\qtyrange{1}{30}{\mega\hertz}$)
Erkennbar an breitbandigen Koppeltransformatoren
Keine Parallel- oder Serienkapazitäten als Schwingkreis

AF412: Welche Art von Schaltung wird im folgenden Bild dargestellt? Es handelt sich um einen ...

A: selektiven Hochfrequenzverstärker.

B: modulierbaren Oszillator.

C: Breitband-Gegentaktverstärker.

D: Breitband-Frequenzverdoppler.

Selektive HF-Verstärker

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit einem horizontalen Leiter unten, einem NPN-Transistor in der Mitte, links mit einer variablen Spule, mehreren Kondensatoren und Widerständen sowie einer Spule und einem Transformator im rechten Teil.

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält einen rechteckigen Schaltkreis mit einem horizontalen Leiter unten mit Anschlusspunkten links und rechts und Erdungssymbol sowie einem NPN-Transistor in der Mitte. Links außen gibt es eine variable Spule, deren mittlere Anzapfung zu einem Anschlusspunkt nach links führt und die unten an den horizontalen Leiter angeschlossen ist. Parallel zu dieser Spule liegen zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren. Zwischen ihnen geht nach rechts eine Abzweigung ab, die zu einem Verknüpfungspunkt zwischen zwei Widerständen führt. Der untere Widerstand ist mit dem horizontalen Leiter verbunden, der obere ist über eine Spule mit einem Anschlusspunkt („+“) rechts verbunden. Vom Verbindungspunkt zwischen den beiden Widerständen führt eine Verbindung zur Basis eines NPN-Transistors. Der Emitter führt auf einen Widerstand, zu dem ein Kondensator parallel geschaltet ist und die beide nach unten mit dem horizontalen Leiter verbunden sind. Zwischen Kollektor und dem horizontalen Leiter liegt ebenfalls ein Kondensator, dessen oberes Ende zur variablen Primärwicklung eines Transformators führt. Das untere Ende dieser Primärwicklung ist nach oben mit dem linken Ende der bereits erwähnten Spule am „+“-Anschlusspunkt oben rechts und nach unten mit dem horizontalen Leiter verbunden. Die Sekundärwicklung des Transformators hat oben einen Anschlusspunkt und führt unten zum horizontalen Leiter. — Abbildung EAS-11.3.2: Selektiver HF-Verstärker

Verstärkungsmaximum nur in einem schmalen Bereich (z. B. ein Amateurband)
Frequenzselektive Auslegung
Verwendung von Serien- oder Parallel-Schwingkreisen im HF-Signalpfad

AF408: Worum handelt es sich bei dieser Schaltung?

A: Es handelt sich um einen selektiven Mischer.

B: Es handelt sich um einen frequenzvervielfachenden Oszillator.

C: Es handelt sich um einen selektiven HF-Verstärker.

D: Es handelt sich um einen breitbandigen NF-Verstärker.

Mehrstufige Verstärker

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit zwei Transistoren, mehreren Kondensatoren, mehreren Widerständen, zwei Transformatoren mit +13-V-Stromversorgung.

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält einen rechteckigen Schaltkreis mit zwei parallelen horizontalen Leitern (oben und unten) und Anschlusspunkten an beiden Enden sowie zwei Transistoren. Der untere horizontale Leiter ist mit Masse verbunden. Der obere Leiter ist links mit „+13 V“ markiert. Von hier gehen mehrere Abzweige nach unten ab. Der erste Abzweig von links führt über eine Spule und die Primärwicklung eines in Reihe dazu geschalteten Transformators zum Kollektor eines NPN-Transistors. Zwischen dem unteren Ende der Spule und dem Transformator gibt es einen Abzweig nach links über einen 0,1-μF-Kondensator zur Masse. Vom unteren Ende der Primärwicklung geht ein Abzweig über einen 2,7-kΩ-Widerstand zur Basis des Transistors und weiter über einen in Reihe geschalteten 470-Ω-Widerstand zum unteren horizontalen Leiter. Zwischen den beiden in Reihe geschalteten Widerständen führt ein 10-nF-Kondensator nach links zu einem Anschlusspunkt. Der Emitter des Transistors ist über einen 10-Ω-Widerstand mit dem unteren horizontalen Leiter verbunden. Der zweite Abzweig im oberen horizontalen Leiter führt über einen 470-Ω-Widerstand zum unteren Ende der Sekundärwicklung des Transformators und von da über einen 33-Ω-Widerstand zum unteren horizontalen Leiter. Parallel zu dem 33-Ω-Widerstand sind jeweils ein 0,1-µF-Kondensator und ein 2,2-µF-Elektrolytkondensator (mit „+“ am oberen Anschluss) geschaltet. Das obere Ende des Transformators ist nach rechts mit der Basis des zweiten NPN-Transistors verbunden. Der dritte Abzweig im oberen horizontalen Leiter führt über einen 0,2-µF-Kondensator zur Masse, der vierte Abzweig geht über einen 15-µF-Elektrolytkondensator (mit „+“ am oberen Anschluss) ebenfalls zur Masse. Der fünfte Abzweig ist über eine Spule mit dem oberen Ende der Primärwicklung eines zweiten Transformators verbunden. Zwischen dem unteren Ende der Spule und dem Transformator liegt ein Abzweig, der über einen 0,2-µF-Kondensator und einen parallel geschalteten 15-µF-Elektrolytkondensator (mit „+“ am oberen Anschluss) zur Masse führt. Parallel zur Primärwicklung des Transformators liegt ein mit „R = 180 Ω“ beschrifteter Widerstand. Die Sekundärwicklung hat oben und unten jeweils einen Anschlusspunkt nach rechts. Das untere Ende der Primärwicklung geht an den Kollektor des zweiten Transistors. Vom Emitter des Transistors geht es über einen 0,56-Ω-Widerstand nach unten zum unteren horizontalen Leiter. — Abbildung EAS-11.3.3: Zweistufiger Breitband-HF-Verstärker

Verstärker können mehrstufig durch Verkettung einzelner Stufen ausgeführt sein

AF413: Worum handelt es sich bei dieser Schaltung? Es handelt sich um einen...

A: selektiven Hochfrequenzverstärker.

B: zweistufigen LC-Oszillator.

C: zweistufigen Breitband-HF-Verstärker.

D: Gegentakt-Verstärker im B-Betrieb.

Impedanzanpassung zwischen Verstärkerstufen

Notwendig für maximale Verstärkung, minimale Verzerrung und optimalen Wirkungsgrad
Verhindert Reflexionen und Nichtlinearitäten

Methoden der Impedanzanpassung

Breitbandige Anpassung durch Transformator mit geeignetem Übersetzungsverhältnis
Frequenzselektive Anpassung durch angezapften Schwingkreis

AF414: Wozu dient der Transformator $T_1$ der folgenden Schaltung?

A: Er dient der Anpassung des Ausgangswiderstandes der Kollektorschaltung an den Eingang der folgenden Emitterschaltung.

B: Er dient der Anpassung des Ausgangswiderstandes der Kollektorschaltung an den Eingang der folgenden PA.

C: Er dient der Anpassung des Ausgangswiderstandes der Emitterschaltung an den Eingang der folgenden Emitterschaltung.

D: Er dient der Anpassung des Ausgangswiderstandes der Emitterschaltung an den Eingang der folgenden Kollektorschaltung.

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit einem horizontalen Leiter, einem linken Eingang („HF_IN“) und einem rechten Ausgang („HF_OUT“), einer Biasversorgung („U_BIAS = 12 V“) und einer Leistungsversorgung („U_DD = 50 V“), zwei MOSFETs, zwei Transformatoren, mehreren Widerständen, Kondensatoren und Spulen.

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält einen rechteckigen Schaltkreis mit einem an Masse liegenden horizontalen Leiter unten mit jeweils einem Anschlusspunkt rechts und links. Links oben ist ein Anschlusspunkt „HF_IN“ eingezeichnet. Er ist mit dem oberen Ende der Primärwicklung eines Transformators „T_1 (4:1)“ verbunden. Deren unteres Ende liegt an Masse. Die Sekundärwicklung ist oben und unten jeweils mit dem Gate-Anschluss von zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten MOSFETs K_1 und K_2 verbunden. Die Source-Anschlüsse beider MOSFETs sind miteinander und mit einem Masseanschluss verbunden. Die Drain-Anschlüsse liegen parallel zur Primärwicklung eines Transformators „T_2 (1:9)“. Die Sekundärwicklung geht nach oben an den „HF_OUT“-Ausgang und nach unten gegen Masse. Von der Sekundärwicklung von T_1 geht eine Verbindung über einen 51-Ω-Widerstand R_5 zu einem Verknüpfungspunkt und weiter über einen 6,8-kΩ-Widerstand R_4 nach unten zum horizontalen Leiter. Zu diesem Widerstand gibt es einen parallel geschalteten 100-nF-Kondensator C_4. Vom Verknüpfungspunkt führt nach links eine Verbindung zum Schleifkontakt „2“ eines verstellbaren 220-Ω-Widerstandes R_3. Vom oberen Ende dieses Widerstandes („1“) geht es über zwei in Reihe geschaltete Widerstände – von 270 Ω (R_2 ) und 330 Ω (R_1) zu einem Anschlusspunkt nach links. Zwischen diesem Anschlusspunkt und dem linken Anschlusspunkt des horizontalen Leiters ist ein vertikaler Pfeil nach unten mit der Beschriftung „U_BIAS = 12 V“ eingezeichnet. Zwischen den beiden in Reihe geschalteten Widerständen zweigt eine Verbindung mit einer Zenerdiode (Dreieck nach oben zeigend) ab. Nach unten ist die Zenerdiode mit dem horizontalen Leiter verbunden. Unterhalb der Zenerdiode ist der Leiter mit „U_Z = 6,2 V“ beschriftet. Das untere Ende des verstellbaren Widerstandes („3“) geht über einen 150-Ω-Widerstand R_6 nach unten zum horizontalen Leiter. Von der Mitte der Primärwicklung v des Transformators T_2 geht eine Verbindung über einen 100-pF-Kondensator C_2 zum horizontalen Leiter. Oberhalb von C_2 zweigt ein Leiter nach rechts ab, der über eine 100-µH-Spule zu einem Anschlusspunkt rechts führt. Vom rechten Ende der Spule geht eine Verbindung nach unten über einen 470-nF-Kondensator C_5 gegen Masse. Zwischen dem Anschlusspunkt und dem rechten Anschlusspunkt des horizontalen Leiters ist ein vertikaler Pfeil nach unten mit der Beschriftung „U_DD = 50 V“ eingezeichnet. — Abbildung EAS-11.3.5: Breitbandige Ein- und Ausgangs-Anpassung auf niederohmige MOSFETs mittels Transformatoren

AF417: Zu welchem Zweck dienen $T_1$ und $T_2$ in diesem HF-Leistungsverstärker?

A: Zur Anpassung von 50 Ohm an die hochohmige Eingangsimpedanz der Transistoren und die niederohmige Ausgangsimpedanz der Transistoren an 50 Ohm.

B: Zur Anpassung von 50 Ohm an die niederohmige Eingangsimpedanz der Transistoren und die hochohmige Ausgangsimpedanz der Transistoren an 50 Ohm.

C: Zur Anpassung von 50 Ohm an die niederohmige Eingangsimpedanz der Transistoren und die niederohmige Ausgangsimpedanz der Transistoren an 50 Ohm.

D: Zur Anpassung von 50 Ohm an die hochohmige Eingangsimpedanz der Transistoren und die hochohmige Ausgangsimpedanz der Transistoren an 50 Ohm.

AF409: Welchem Zweck dient die Anzapfung an X in der folgenden Schaltung?

A: Sie bewirkt eine stärkere Bedämpfung des Eingangsschwingkreises.

B: Sie bewirkt die notwendige Entkopplung für den Schwingungseinsatz der Oszillatorstufe.

C: Sie dient zur Anpassung der Eingangsimpedanz dieser Stufe an die vorgelagerte Stufe.

D: Sie ermöglicht die Dreipunkt-Rückkopplung des Oszillators.

AF410: Welchem Zweck dienen $C_1$ und $C_2$ in der folgenden Schaltung? Sie dienen zur...

A: Realisierung einer kapazitiven Dreipunktschaltung für den Oszillator.

B: Impedanzanpassung.

C: Verhinderung der Schwingneigung.

D: Unterdrückung von Oberschwingungen.

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit einem Transistor, mehreren Spulen und Kondensatoren, zwei Widerständen.

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält einen rechteckigen Schaltkreis mit zwei parallelen horizontalen Leitern (oben und unten) und Anschlusspunkten am linken Ende. Der untere horizontale Leiter ist mit Masse verbunden und besitzt einen Anschlusspunkt am rechten Ende. Im oberen Leiter ist links ein variabler Kondensator („X“) eingezeichnet, gefolgt von einer Spule („X“) horizontal in Reihe geschaltet. Dazwischen zweigt eine Verbindung zum unteren Leiter über einen variablen Kondensator („X“) ab. Auf der rechten Seite der Spule liegen eine vertikal eingezeichnete Spule mit gestrichelter Linie und parallel dazu ein Widerstand. Beide führen unten auf den unteren Leiter. Der obere Leiter endet an der Basis eines NPN-Transistors. Der Emitter ist über einen Widerstand und einen parallel geschalteten Kondensator nach unten mit dem unteren Leiter verbunden. An den Kollektor ist nach oben eine vertikal eingezeichnete Spule mit gestrichelter Linie angeschlossen, die zu einem horizontalen Leiter mit einem Anschlusspunkt („+“) führt. Dieser horizontale Leiter ist über einen Kondensator nach unten mit dem unteren horizontalen Leiter verbunden. Vom unteren Ende der Spule führt nach rechts ein Leiter zu einem variablen Kondensator, dem nach unten – in Reihe geschaltet – eine Spule und ein zweiter variabler Kondensator folgen. Zwischen der Spule und dem unteren Kondensator gibt es einen Abzweig nach rechts mit Anschlusspunkt. — Abbildung EAS-11.3.8: Schwingkreis mit veränderbaren Kondensatoren zur Anpassung der Eingangsimpedanz

AF407: Welche Funktion haben die mit X gekennzeichneten Bauteile in der folgenden Schaltung?

A: Sie transformieren die Ausgangsimpedanz der vorhergehenden Stufe auf die Eingangsimpedanz des Transistors.

B: Sie dienen zur optimalen Einstellung des Arbeitspunktes für den Transistor.

C: Sie schützen den Transistor vor thermischer Überlastung.

D: Sie schützen den Transistor vor unerwünschten Rückkopplungen und filtern Eigenschwingungen des Transistors aus.

AF406: Welche Funktion haben die mit X gekennzeichneten Bauteile in der folgenden Schaltung? Sie ...

A: dienen als Bandsperre.

B: passen die Lastimpedanz an die gewünschte Impedanz für die Transistorschaltung an.

C: dienen der Trägerunterdrückung bei SSB-Modulation.

D: dienen als Sperrkreis.

Pi-Filter zur Impedanzanpassung

Passt Ein- und Ausgangsimpedanzen durch Verhältnis der Kapazitäten an
Spule definiert mit den Kapazitäten die Auslegungsfrequenz
Tiefpass-Charakter unterdrückt Oberwellen

AF405: Welche Funktion hat das Ausgangs-Pi-Filter eines HF-Senders?

A: Es dient der besseren Oberwellenanpassung an die Antenne.

B: Es dient der Impedanztransformation und verbessert die Unterdrückung von Oberwellen.

C: Es dient dem Schutz der Endstufe bei offener oder kurzgeschlossener Antennenbuchse.

D: Es dient der Verbesserung des Wirkungsgrads der Endstufe durch Änderung der ALC.

LC-Schaltung hinter HF-Leistungsverstärker

Dient zur Impedanzanpassung und gleichzeitiger Unterdrückung von Oberwellen

AF404: Wozu dienen LC-Schaltungen unmittelbar hinter einem HF-Leistungsverstärker? Sie dienen zur...

A: Unterdrückung des HF-Trägers bei SSB-Modulation.

B: Verringerung der rücklaufenden Leistung bei Fehlanpassung der Antennenimpedanz.

C: optimalen Einstellung des Arbeitspunktes des HF-Leistungsverstärkers.

D: frequenzabhängigen Transformation der Senderausgangsimpedanz auf die Antenneneingangsimpedanz und zur Unterdrückung von Oberschwingungen.

Wirkungsgrad eines HF-Leistungsverstärkers

Verhältnis zwischen abgegebener HF-Ausgangsleistung und zugeführter Gleichstrom-Versorgungsleistung

AF401: Wie ist der Wirkungsgrad eines HF-Verstärkers definiert?

A: Als Verhältnis der HF-Ausgangsleistung zu der zugeführten Gleichstromleistung.

B: Als Verhältnis der Stärke der erwünschten Aussendung zur Stärke der unerwünschten Aussendungen.

C: Als Erhöhung der Ausgangsleistung bezogen auf die Eingangsleistung.

D: Als Verhältnis der HF-Leistung zu der Verlustleistung der Endstufenröhre bzw. des Endstufentransistors.

BIAS-Spannung in Leistungsverstärkern

Betriebsspannungseinstellung durch Spannungsteiler
Feineinstellung über Trimmpotentiometer
Gleichspannungsbetrachtung: Kondensatoren ignorieren, Spulen als Kurzschluss betrachten

AF420: Die Arbeitspunkteinstellung der LDMOS-Kurzwellen-PA erfolgt mit $R_3$. Wie verändert sich der Drainstrom, wenn $R_3$ in Richtung 3 verstellt wird?

A: Der Drainstrom steigt in $K_1$ und sinkt in $K_2$.

B: Der Drainstrom in beiden Transistoren erhöht sich.

C: Der Drainstrom sinkt in $K_1$ und steigt in $K_2$.

D: Der Drainstrom in beiden Transistoren verringert sich.

AF423: Der Ruhestrom in der dargestellten VHF-LDMOS-PA soll erhöht werden. Welche Einstellungen sind vorzunehmen?

A: $R_1$ in Richtung GND und $R_2$ in Richtung $U_\text{BIAS}$ verstellen.

B: $R_1$ und $R_2$ in Richtung $U_\text{BIAS}$ verstellen.

C: $R_1$ in Richtung $U_\text{BIAS}$ und $R_2$ in Richtung GND verstellen.

D: $R_1$ und $R_2$ in Richtung GND verstellen.

AF424: Wie verändern sich die Drainströme in den beiden Endstufen-Transistoren, wenn der Schleifer von $R_4$ in Richtung $U_\text{BIAS}$ verstellt wird?

A: Drainstrom in Transistor 1 steigt und Drainstrom in Transistor 2 steigt.

B: Drainstrom in Transistor 1 sinkt und Drainstrom in Transistor 2 bleibt konstant.

C: Drainstrom in Transistor 1 sinkt und Drainstrom in Transistor 2 sinkt.

D: Drainstrom in Transistor 1 steigt und Drainstrom in Transistor 2 bleibt konstant.

Berechnung der BIAS-Spannung

Anwendung des Ohmschen Gesetzes
Berücksichtigung von Parallel- und Serienschaltungen von Widerständen
Gate-Anschlüsse der Transistoren sind kapazitiv und bei Gleichspannungsbetrachtung vernachlässigbar

AF421: Wie groß ist die Gate-Source-Spannung, wenn sich der Schleifer von $R_3$ am Anschlag 1 befindet?

A: 3,5 V

B: 2,77 V

C: 0,45 V

D: 3,7 V

Lösungsweg

gegeben: $U_Z = \qty{6,2}{\volt}$
gegeben: $R_2 = \qty{270}{\ohm}$
gegeben: $R_3 = \qty{220}{\ohm}$

gegeben: $R_4 = \qty{6,8}{\kilo\ohm}$
gegeben: $R_6 = \qty{150}{\ohm}$
gesucht: $U_{GS}$

$$\begin{split}R_E &= \frac{(R_3+R_6) \cdot R_4}{(R_3 + R_6) + R_4}\\ &= \frac{(\qty{220}{\ohm} + \qty{150}{\ohm}) \cdot \qty{6,8}{\kilo\ohm}}{\qty{220}{\ohm} + \qty{150}{\ohm} + \qty{6,8}{\kilo\ohm}}\\ &= \frac{\qty{2,516}{\mega\ohm}^2}{\qty{7170}{\ohm}}\\ &= \qty{351}{\ohm}\end{split}$$

$$\begin{split}\frac{U_Z}{U_{GS}} &= \frac{R_2 + R_E}{R_E}\\ \Rightarrow \frac{\qty{6,2}{\volt}}{U_{GS}} &= \frac{\qty{270}{\ohm}+\qty{351}{\ohm}}{\qty{351}{\ohm}}\\ &= 1,77\\ \Rightarrow U_{GS} &= \frac{\qty{6,2}{\volt}}{1,77}\\ &= \qty{3,50}{\volt}\end{split}$$

HF-Entkopplung der Betriebsspannung

Verhindert Rückwirkungen zwischen Verstärkerstufen (z. B. Schwingneigung)
Umsetzung durch in Serie geschaltete Induktivitäten und Abblock-Kondensatoren
Tiefpass-Charakter: DC-Spannung bleibt erhalten, HF wird abgeblockt

AF411: Welchem Zweck dient X in der folgenden Schaltung?

A: Zur Wechselstromkopplung

B: Zur HF-Entkopplung

C: Zur Abstimmung

D: Zur Kopplung mit der nächstfolgenden Stufe

AF422: Wozu dienen die mit X gekennzeichneten Spulen in der Schaltung?

A: Sie dienen als Arbeitswiderstand für die Transistoren.

B: Sie verhindern die Entstehung von Oberschwingungen.

C: Sie verhindern ein Abfließen der Hochfrequenz in die Spannungsversorgung.

D: Sie transformieren die Ausgangsimpedanz der Transistoren auf 50 Ohm.

AF419: Zu welchem Zweck dient die Schaltung der Spule, $C_2$ und $C_3$?

A: Sie wirkt als Pi-Filter für das Sendesignal.

B: Sie reduziert HF-Anteile auf der Betriebsspannungsleitung.

C: Sie reduziert Brummspannungsanteile auf dem Sendesignal.

D: Sie reduziert Oberschwingungen auf dem Sendesignal.

AF418: Welche Funktion trifft für die Spule, $C_2$ und $C_3$ in der Schaltung zu?

A: Bandpass

B: Tiefpass

C: Hochpass

D: Bandsperre

HF-Eigenschaften von Kondensatoren

Große Kapazitäten (z. B. Elektrolytkondensatoren) nur bei niedrigen Frequenzen einsetzbar
Für HF-Anwendungen Kombination verschiedener Kapazitätswerte zur Abdeckung eines breiten Frequenzbereichs

AF415: Weshalb wurden jeweils $C_1$ und $C_2$, $C_3$ und $C_4$ sowie $C_5$ und $C_6$ parallel geschaltet?

A: Der Kondensator mit der geringen Kapazität dient zur Siebung der niedrigen und der Kondensator mit der hohen Kapazität zur Siebung der hohen Frequenzen.

B: Zu einem Elektrolytkondensator muss immer ein keramischer Kondensator parallel geschaltet werden, weil er sonst bei hohen Frequenzen zerstört werden würde.

C: Der Kondensator geringer Kapazität dient jeweils zum Abblocken hoher Frequenzen, der Kondensator hoher Kapazität zum Abblocken niedriger Frequenzen.

D: Die Kapazität nur eines Kondensators reicht bei hohen Frequenzen nicht aus.

Gesamtverstärkung eines Leistungsverstärkers

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Blockdiagramm mit mehreren Komponenten: Ein PC ist mit einem SDR verbunden. Vom SDR gehen Leitungen zu einem TXCO und zu einem Verstärker. Der Verstärker hat zwei Stufen, die mit Leistung in Milliwatt und Dezibel Milliwatt beschriftet sind: — Abbildung EAS-11.3.13: Blockschaltbild eines Verstärkers mit Gewinn und Verlust je Stufe

Ermittelt durch Differenz zwischen Ausgangs- und Eingangsleistung
Berechnung über vorzeichenrichtige Subtraktion der dBm-Werte

AF428: Wie groß ist die Gesamtverstärkung des gesamten Sendezweigs ohne Berücksichtigung möglicher Kabelverluste?

A: 38 dB

B: 43 dB

C: 48 dB

D: 59 dB

Lösungsweg

gegeben: $P_1 = \qty{0,3}{\milli\watt}$ oder $\qty{-5}{\dBm}$
gegeben: $P_2 = \qty{20}{\watt}$ oder $\qty{43}{\dBm}$
gesucht: $g$

$$\begin{split}g &= P_2 - P_1\\ &= \qty{43}{\dBm} - (\qty{-5}{\dBm})\\ &= \qty{43}{\dBm} + \qty{5}{\dBm}\\ &= \qty{48}{\dB}\end{split}$$

$$\begin{split}g &= \qty{10 \cdot \log_{10}{\left(\frac{P_2}{P_1}\right)}}{\dB}\\ &= \qty{10 \cdot \log_{10}{\left(\frac{\qty{20}{\watt}}{\qty{0,3}{\milli\watt}}\right)}}{\dB} \\ &\approx \qty{48}{\dB}\end{split}$$

Parasitäre Schwingungen

Parasitäre Schwingungen in HF-Leistungsverstärkern

Entstehen durch unerwünschte Rückkopplungen
Ursachen: Kapazitive oder induktive Kopplungen zwischen Elementen
Keine direkte Verbindung zur Betriebsfrequenz des Senders
Äußern sich durch Leistungsschwankungen beim Abstimmen des Senders (TX-Anzeige)

AJ212: Parasitäre Schwingungen können Störungen hervorrufen. Man erkennt diese Schwingungen unter anderem daran, dass sie ...

A: keinen festen Bezug zur Betriebsfrequenz haben.

B: bei ganzzahligen Vielfachen der Betriebsfrequenz auftreten.

C: bei geradzahligen Vielfachen der Betriebsfrequenz auftreten.

D: bei ungeradzahligen Vielfachen der Betriebsfrequenz auftreten.

AJ213: Die Ausgangsleistungsanzeige eines HF-Verstärkers zeigt beim Abstimmen geringfügige sprunghafte Schwankungen. Sie werden möglicherweise hervorgerufen durch ...

A: Welligkeit auf der Stromversorgung.

B: parasitäre Schwingungen.

C: vom Wind verursachte Bewegungen der Antenne.

D: Temperaturschwankungen im Netzteil.

Maßnahmen zur Unterdrückung parasitärer Schwingungen

In VHF-Sendern: Ferrit-Perlen am Emitter des Leistungstransistors (nah am Transistor)
In breitbandigen Kurzwellen-Endstufen: Parallel-Widerstand am Transformator zur Bedämpfung
Ziel: Verringerung der Schwingneigung des Verstärkers

AJ217: Wie kann man bei einem VHF-Sender mit kleiner Leistung die Entstehung parasitärer Schwingungen wirksam unterdrücken?

A: Durch Anbringen eines Klappferritkerns an der Stromversorgungszuleitung.

B: Durch Anbringen eines Klappferritkerns an der Mikrofonzuleitung.

C: Durch Aufkleben einer Ferritperle auf das Gehäuse des Endstufentransistors.

D: Durch Aufstecken einer Ferritperle auf die Emitterzuleitung des Endstufentransistors.

AF416: Wozu dient der Widerstand $R$ parallel zur Trafowicklung $T_2$?

A: Er dient zur Erhöhung des HF-Wirkungsgrades der Verstärkerstufe.

B: Er soll die Entstehung parasitärer Schwingungen verhindern.

C: Er dient zur Begrenzung des Kollektorstroms bei Übersteuerung.

D: Er dient zur Anpassung der Primärwicklung an die folgende PA.

ALC

Automatic-Level-Control (ALC) regelt die Aussteuerung der Senderendstufe
Reduziert bei Übersteuerung die Amplitude im Sendezweig
Nicht verwechseln mit der AGC (Automatic-Gain-Control) im Empfängerzweig

Funktionsweise

Erfassung der Ausgangsleistung und Vergleich mit vorgegebenen maximalen Wert
Bei Überschreiten wird eine Regelspannung an vorgelagerte HF-Verstärkerstufe gegeben
Amplitude des Sendesignals wird reduziert

Wenn ALC-Anzeige anspricht, ist Sender durch zu starkes NF-Signal übersteuert
Bei SSB ist ein geringfügiges Übersteuern erwünscht
Gleicht Lautstärkeschwankungen in der Stimme aus
ALC-Anzeige ist deshalb oft ein Balken

Bei Digimodes sollte die ALC nicht ansprechen
Verzerrung des Sendesignals
NF-Signal so weit aussteuern, dass ALC gerade nicht anspricht

EF305: Was bewirkt die ALC (Automatic Level Control) bei zu starkem NF-Signal in einem Transceiver?

A: Sie erhöht die Amplitude des Signals im Sendezweig vor dem Leistungsverstärker.

B: Sie reduziert die Amplitude des Signals im Sendezweig vor dem Leistungsverstärker.

C: Sie erhöht die Verstärkung von Verstärkerstufen im Empfangsteil.

D: Sie reduziert die Verstärkung von Verstärkerstufen im Empfangsteil.

Senderausgangsleistung

Verpflichtung von Funkamateuren die Leistungsgrenzwerte ihrer Funkanlage einzuhalten
Auf vielen Amateurfunkbändern gilt eine maximale Senderausgangsleistung (PEP, Peak-Envelope-Power) als Grenzwert
Auch unerwünschte Aussendungen sind von Bedeutung

Messung von unerwünschten Aussendungen

Am Senderausgang
Unter Einzebiehung von Stehwellenmessgerät, Anpassgerät(e), Tiefpassfilter etc.
Messung von unerwünschen Aussendungen, die die Antenne erreichen können

EJ209: Wie erfolgt die Messung der Leistungen, die zu unerwünschten Aussendungen führen?

A: Die Messung erfolgt am Ausgang der Antennenleitung unter Einbeziehung des im Funkbetrieb verwendeten Antennenanpassgeräts.

B: Die Messung erfolgt am Senderausgang mit einem hochohmigen HF-Tastkopf und angeschlossenem Transistorvoltmeter.

C: Die Messung erfolgt am Senderausgang unter Einbeziehung des gegebenenfalls verwendeten Stehwellenmessgeräts und des gegebenenfalls verwendeten Tiefpassfilters.

D: Die Messung erfolgt am Fußpunkt der im Funkbetrieb verwendeten Antenne unter Einbeziehung des gegebenenfalls verwendeten Antennenanpassgeräts.

Messung der Senderausgangsleistung

Direkt am Senderausgang
Ohne Zusatzgeräte, Filter oder Kabel
Bei SSB → mit Modulation
Ein- oder Zweitonaussteuerung, aber keine Sprache
Messung der maximalen Hüllkurvenleistung (PEP)
Spitzenleistung des Senders bei maximaler Aussteuerung
Leistung bei der höchsten Spitze einer Hochfrequenzschwingung

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Ein Graph zeigt eine Wellenform, die sich horizontal erstreckt. Die horizontale Achse ist mit „t“ beschriftet, die vertikale Achse mit „Amplitude“. Die Wellenform beginnt links stärker, schwächt sich ab, wird dann wieder stark und klingt erneut ab. In der Mitte hebt sich ein rotes Segment der Welle hervor. — Abbildung EAS-11.6.1: Höchste Spitze der Modulationshüllkurve

EF401: Die Ausgangsleistung eines Senders ist die unmittelbar nach ...

A: dem Senderausgang gemessene Differenz aus vorlaufender und rücklaufender Leistung.

B: dem Senderausgang gemessene Summe aus vorlaufender und rücklaufender Leistung.

C: dem Senderausgang messbare Leistung, bevor sie Zusatzgeräte durchläuft.

D: der Antenne messbaren Leistung, die durch ein Feldstärkenmessgerät im Nahfeld ermittelt werden kann.

EF402: Wie und wo wird die Ausgangsleistung eines SSB-Senders gemessen? Die maximale Hüllkurvenleistung (PEP) wird gemessen...

A: zwischen Antennentuner und Speisepunkt bei Sprachmodulation.

B: direkt am Senderausgang bei Ein- oder Zweitonaussteuerung.

C: direkt am Senderausgang mit unmoduliertem Träger.

D: zwischen Antennentuner und Speisepunkt der Antenne mit unmoduliertem Träger.

EB501: Die Spitzenleistung eines Senders (PEP) ist ...

A: die unmittelbar nach dem Senderausgang messbare Leistung über die Spitzen der Periode einer durchschnittlichen Hochfrequenzschwingung, bevor Zusatzgeräte (z. B. Anpassgeräte) durchlaufen werden.

B: das Produkt aus der Leistung, die unmittelbar der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinnfaktor in einer Richtung, bezogen auf den Halbwellendipol.

C: die durchschnittliche Leistung, die ein Sender unter normalen Betriebsbedingungen an die Antennenspeiseleitung während eines Zeitintervalls abgibt, das im Verhältnis zur Periode der tiefsten Modulationsfrequenz ausreichend lang ist.

D: die Leistung, die der Sender unter normalen Betriebsbedingungen während einer Periode der Hochfrequenzschwingung bei der höchsten Spitze der Modulationshüllkurve durchschnittlich an einen reellen Abschlusswiderstand abgeben kann.

Mittlere Leistung

Durchschnittliche Leistung eines Senders

EB502: Die mittlere Leistung eines Senders ist ...

A: die durchschnittliche Leistung, die ein Sender unter normalen Betriebsbedingungen während einer Periode der Hochfrequenzschwingung bei der höchsten Spitze der Modulationshüllkurve der Antennenspeiseleitung zuführt.

B: die durchschnittliche Leistung, die ein Sender unter normalen Betriebsbedingungen an die Antennenspeiseleitung während eines Zeitintervalls abgibt, das im Verhältnis zur Periode der tiefsten Modulationsfrequenz ausreichend lang ist.

C: das Produkt aus der Leistung, die unmittelbar der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinnfaktor in einer Richtung, bezogen auf den Halbwellendipol.

D: die unmittelbar nach dem Senderausgang messbare Leistung über die Spitzen der Periode einer durchschnittlichen Hochfrequenzschwingung, bevor Zusatzgeräte (z. B. Anpassgeräte) durchlaufen werden.

Messungen am Sender

Messungen für Funkamateure

Wichtige Messungen: Ausgangsleistung und HF-Spannungen
Messung der Senderausgangsleistung erfordert definierten Abschluss
Übliche Impedanz im Amateurfunk: $\qty{50}{\ohm}$
Direktes Messen in der Schaltung nur bei kleinen Leistungen sinnvoll

HF-Spannungsmessung

HF-Spannung wird mit einem HF-Tastkopf gemessen
Diodengleichrichtung und Glättung mit nachgeschaltetem Kondensator

HF-Tastkopf mit einfacher Gleichrichtung

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit zwei horizontalen Leitern mit Anschlusspunkt „E“, verbunden über zwei parallel geschalteten 110-Ω-Widerständen, einem Spannungsteiler aus zwei 330-Ω-Widerständen, einer Diode und einem 4,7-nF-Kondensator zum Ausgang A.

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält zwei horizontale Leiter und einen Anschlusspunkt „E“ links. Der obere Leiter ist mit dem Innenleiter des Anschlusspunktes verbunden, der untere mit dem Außenleiter. Beide horizontalen Leiter sind über zwei parallel geschaltete 110-Ω-Widerstände (Beschriftung „2× 110 Ω 0,6 W“) miteinander verbunden. Parallel zu den Widerständen liegt ein Spannungsteiler aus zwei 330-Ω-Widerständen. Der vertikale Leiter zwischen den Widerständen führt nach rechts zu einer Diode (nach rechts zeigendes Dreieck mit vertikalem Strich an der Spitze). Hinter der Diode folgt eine Abzweigung zum unteren horizontalen Leiter. In dieser Abzweigung liegt ein Kondensator, beschriftet mit „4,7 nF“. Der rechte Anschlusspunkt des oberen horizontalen Leiters ist mit „A“ beschriftet, der Anschlusspunkt des unteren horizontalen Leiters hat keine Beschriftung. — Abbildung EAS-11.7.1: Messkopf zur HF-Leistungsmessung über einen Spannungsteiler

Eine Diode am Ausgang liefert die Spitzenspannung der HF-Spannung
Abzüglich Forward-Spannung der Diode und evtl. Spannungsteiler

AI608: Was stellt die folgende Schaltung dar?

A: Antennenimpedanzmesser

B: HF-Dipmeter

C: Absorptionsfrequenzmesser

D: Messkopf zur HF-Leistungsmessung

HF-Tastkopf mit doppelter Gleichrichtung

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Der Schaltplan zeigt eine Reihe von Komponenten, darunter Kondensatoren, Dioden und Widerstände. Von links nach rechts ist ein 4,7 nF Kondensator mit der Marke — Abbildung EAS-11.7.2: HF-Tastkopf mit zwei Dioden für beide Halbwellen

Zwei Dioden zur Erhöhung der Messgenauigkeit, insbesondere bei kleinen Leistungen
Beide Halbwellen werden gleichgerichtet
Ergebnis: Doppelte Spitzenspannung abzüglich zweimal der Forward-Spannung der Dioden

AI605: Was stellt die folgende Schaltung dar?

A: HF-Tastkopf

B: Antennenimpedanzmesser

C: HF-Dipmeter

D: Absorptionsfrequenzmesser

AI604: Wozu dient diese Schaltung? Sie dient ...

A: als Gleichspannungstastkopf zur genauen Einstellung der Versorgungsspannung.

B: zur Messung der Resonanzfrequenz mit einem Frequenzzähler.

C: als hochohmiger Messkopf für einen vektoriellen Netzwerkanalyzer.

D: als Messkopf zum Abgleich von HF-Schaltungen.

Messen hoher HF-Leistungen

Erfordert belastbares Dämpfungsglied
Nimmt einen Großteil der Leistung auf
Dämpfungsglied muss in die Berechnung einbezogen werden

AI609: Sie wollen mit der folgenden Messschaltung die Ausgangsleistung eines 2 m-Senders überprüfen, der voraussichtlich ca. 15 W HF-Leistung liefert. Was sollte für die Messung vor die dargestellte Messschaltung geschaltet werden?

A: Adapter BNC-Buchse auf N-Stecker

B: Dämpfungsglied 20 dB, 20 W

C: 25 m langes Koaxialkabel vom Typ RG213 (MIL)

D: Stehwellenmessgerät

Kalibrierung von Messschaltungen

Notwendig für exakte Leistungsmessungen
Korrekturwerte müssen erstellt werden

AI612: Was muss für die genaue Messung der HF-Ausgangsleistung eines Senders mit einer solchen Schaltung berücksichtigt werden?

A: Bei den Umrechnungen darf nur mit dem Effektivwert gerechnet werden.

B: Die Schaltung muss vor jeder Messung mit einem Spektrumanalysator überprüft werden.

C: $R_1$ muss genau 50 Ohm betragen.

D: Korrekturwerte für die Schaltung, die aus einer Kalibrierung stammen.

Berechnung eines HF-Tastkopfes

Eingangssignal wird impedanzrichtig abgeschlossen
Spannung wird durch Spannungsteiler halbiert
Nach Gleichrichtung durch Diode verbleibt die Spitzenspannung abzüglich Forward-Spannung

AI610: Dem Eingang der folgenden Messschaltung wird eine HF-Leistung von 1 W zugeführt. D ist eine Schottkydiode mit $U_F$ = 0,23 V. Welche Spannung $U_A$ ist am Ausgang A zu erwarten, wenn die Messung mit einem hochohmigen Spannungsmessgerät erfolgt?

A: 4,8 V

B: 9,8 V

C: 7,1 V

D: 3,3 V

Lösungsweg

gegeben: $P_E = \qty{1}{\watt}$
gegeben: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
gegeben: $R_V = \qty{110}{\ohm}$, $R_T = \qty{330}{\ohm}$
gesucht: $U_A$

$$\begin{split}R &= (\frac{1}{R_T + R_T} + \frac{1}{R_V} + \frac{1}{R_V})^{-1}\\ &= (\frac{1}{\qty{330}{\ohm} + \qty{330}{\ohm}} + \frac{1}{\qty{110}{\ohm}} + \frac{1}{\qty{110}{\ohm}})^{-1}\\ &= \qty{50,77}{\ohm}\end{split}$$

gegeben: $P_E = \qty{1}{\watt}$
gegeben: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
berechnet: $R = \qty{50,77}{\ohm}$
gesucht: $U_A$

$$\begin{split}P_E &= \frac{U_{E,eff}^2}{R}\\ \Rightarrow U_{E,eff} &= \sqrt{P_E \cdot R}\\ &= \sqrt{\qty{1}{\watt} \cdot \qty{50,77}{\ohm}}\\ &= \qty{7,125}{\volt}\end{split}$$

gegeben: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
berechnet: $U_{E,eff} = \qty{7,125}{\volt}$
gesucht: $U_A$

$$\begin{split}U_S &= U_{E,eff} \cdot \sqrt{2}\\ &= \qty{7,071}{\volt} \cdot 1,414\\ &= \qty{10,07}{\volt}\end{split}$$

$$\begin{split}U_A &= \frac{U_S}{2}\,-\,U_F\\ &= \frac{\qty{10,07}{\volt}}{2}\,-\,\qty{0,23}{\volt}\\ &= \qty{5,035}{\volt}\,-\,\qty{0,23}{\volt}\\ &= \qty{4,805}{\volt} \approx \qty{4,8}{\volt}\end{split}$$

Berechnung der Eingangsleistung aus gemessener Gleichspannung

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Schaltplan mit einem Eingang links und einem Ausgang rechts. Links ist ein Widerstand mit der Bezeichnung R1 und darüber ein weiterer Pfad mit einem 330 Ohm Widerstand parallel geschaltet. In Serie folgen ein zweiter 330 Ohm Widerstand, eine Diode, und rechts davon parallel geschaltet ein Kondensator mit der Aufschrift „4,7 nF“ sowie ein 10 kOhm Widerstand. — Abbildung EAS-11.7.4: Beispiel einer HF-Messschaltung

Spannung am Spannungsteiler entspricht der Ausgangsspannung zzgl. der Diodenspannung
Effektivwerte berechnen
Ermittlung der Eingangsleistung über den Schaltungswiderstand

AI611: Bei der folgenden Schaltung besteht $R_1$ aus einer Zusammenschaltung von Widerständen, die einen Gesamtwiderstand von 54,1 Ohm hat und etwa 200 W aufnehmen kann. Die Diode ist eine Siliziumdiode mit $U_{\textrm{F}}$ = 0,7 V. Am Ausgang wird mit einem digitalen Spannungsmessgerät eine Gleichspannung von 14,9 V gemessen. Wie groß ist etwa die HF-Leistung am Eingang der Schaltung?

A: 9,7 W

B: 19,4 W

C: 4,9 W

D: 37,8 W

Lösungsweg

gegeben: $U_A = \qty{14,9}{\volt}\text{ DC}$
gegeben: $U_F = \qty{0,7}{\volt}$
gegeben: $R_1 = \qty{54,1}{\ohm}$, $R_T = \qty{330}{\ohm}$
gesucht: $P_E$

$$\begin{split}R &= (\frac{1}{R_T + R_T} + \frac{1}{R_1})^{-1}\\ &= (\frac{1}{\qty{330}{\ohm} + \qty{330}{\ohm}} + \frac{1}{\qty{54,1}{\ohm}})^{-1}\\ &= \qty{50}{\ohm}\end{split}$$

$$\begin{split}U_S &= (U_A + U_F) \cdot 2\\ &= (\qty{14,9}{\volt} + \qty{0,7}{\volt}) \cdot 2\\ &= \qty{31,2}{\volt}\end{split}$$

berechnet: $R = \qty{50}{\ohm}$
berechnet: $U_S = \qty{31,2}{\volt}$
gesucht: $P_E$

$$\begin{split}U_{E,eff}\\ &= \frac{U_S}{\sqrt{2}}\\ &= \frac{\qty{31,2}{\volt}}{1,414}\\ &= \qty{22,06}{\volt}\end{split}$$

$$\begin{split}P_E &= \frac{U_{E,eff}^2}{R}\\ &= \frac{(\qty{22,06}{\volt})^2}{\qty{50}{\ohm}}\\ &\approx \qty{9,7}{\watt}\end{split}$$

HF-Tastkopf mit doppelter Spitzenwertgleichrichtung

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Schaltplan mit mehreren elektrischen Bauteilen. Links sind zwei Widerstände mit Werten von 56 Ohm und 470 Ohm parallel geschaltet. In der Mitte befinden sich zwei Dioden in entgegengesetzter Ausrichtung und zwei Kondensatoren mit Werten von 47 nF. Rechts oben ist ein weiterer Widerstand mit 100 kOhm parallel zu den Kondensatoren geschaltet. Verbindungen führen von einem Punkt — Abbildung EAS-11.7.5: HF-Tastkopf mit doppelter Spitzenwertgleichrichtung

Berechnung wie bei einfacher Gleichrichtung
Zusätzliche Berücksichtigung der doppelten Spitzenspannung
Doppelte Forward-Spannung der Dioden beachten

AI607: Mit der folgenden Schaltung soll die Ausgangsleistung eines 2 m-FM-Handfunkgerätes gemessen werden. Die Dioden sind Schottkydioden mit $U_{\textrm{F}}$ = 0,23 V. Am Ausgang wird mit einem digitalen Spannungsmessgerät eine Gleichspannung von 15,3 V gemessen. Wie groß ist etwa die HF-Leistung am Eingang der Schaltung?

A: Zirka 1,2 W

B: Zirka 600 mW

C: Zirka 4,7 W

D: Zirka 2,4 W

Lösungsweg

gegeben: $U_A = \qty{15,3}{\volt}\text{ DC}$
gegeben: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
gegeben: $R_{V1} = \qty{56}{\ohm}$, $R_{V2} = \qty{470}{\ohm}$
gesucht: $P_E$

$$\begin{split}R &= \left(\frac{1}{R_{V1}} + \frac{1}{R_{V2}}\right)^{-1}\\ &= \left(\frac{1}{\qty{56}{\ohm}} + \frac{1}{\qty{470}{\ohm}}\right)^{-1}\\ &= \qty{50,04}{\ohm}\end{split}$$

$$\begin{split}U_S &= \frac{U_A}{2} + U_F\\ &= \frac{\qty{15,3}{\volt}}{2} + \qty{0,23}{\volt}\\ &= \qty{7,88}{\volt}\end{split}$$

berechnet: $R = \qty{50,04}{\ohm}$
berechnet: $U_S = \qty{7,88}{\volt}$
gesucht: $P_E$

$$\begin{split}U_{E,eff} &= \frac{U_S}{\sqrt{2}}\\ &= \frac{\qty{7,88}{\volt}}{1,414}\\ &= \qty{5,57}{\volt}\end{split}$$

$$\begin{split}P_E &= \frac{U_{E,eff}^2}{R}\\ &= \frac{{\qty{5,57}{\volt}}^2}{\qty{50,04}{\ohm}}\\ &\approx \qty{600}{\milli\watt}\end{split}$$

AI606: Die Leistung eines 2 m-Senders soll mit einer künstlichen 50 Ohm-Antenne bestimmt werden, die über eine Anzapfung bei 5 Ohm vom erdnahen Ende verfügt. Zur Messung an diesem Punkt wird die folgende Schaltung eingesetzt. Die Dioden sind Schottkydioden mit $U_{\textrm{F}} =$ 0,23 V. Am Ausgang der Schaltung wird dabei mit einem digitalen Spannungsmessgerät eine Gleichspannung von 15,3 V gemessen. Wie groß ist etwa die HF-Leistung des Senders?

A: Zirka 340 W

B: Zirka 240 W

C: Zirka 60 W

D: Zirka 480 W

Lösungsweg

gegeben: $U_A = \qty{15,3}{\volt}\text{ DC}$
gegeben: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
gegeben: $R = \qty{50}{\ohm}$ aus dem Messsystem
gesucht: $P_E$

$$\begin{split}U_S &= \frac{U_A}{2} + U_F\\ &= \frac{\qty{15,3}{\volt}}{2} + \qty{0,23}{\volt}\\ &= \qty{7,88}{\volt}\end{split}$$

$$\begin{split}U_{E,eff} &= \frac{U_S}{\sqrt{2}}\\ &= \frac{\qty{7,88}{\volt}}{1,414}\\ &= \qty{5,57}{\volt}\end{split}$$

berechnet: $U_{E,eff} = \qty{5,57}{\volt}$
gegeben: $R = \qty{50}{\ohm}$ aus dem Messsystem
gesucht: $P_E$

$$\begin{split}P_E &= \frac{(U_{E,eff} \cdot 10)^2}{R}\\ &= \frac{(\qty{5,57}{\volt} \cdot 10)^2}{\qty{50}{\ohm}}\\ &\approx \qty{60}{\watt}\end{split}$$

Feldstärkeanzeiger zur Leistungsmessung

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1) Kurze Zusammenfassung: Ein schematisches Schaltbild mit einer als „HF-Diode“ beschrifteten Diode in einer horizontalen Leitung „Antenne“, zwei Spulen, einem Kondensator „C“ und einem unten angeschlossenen Messinstrument „µA“.

2) Detaillierte Beschreibung: Oben verläuft eine durchgehende horizontale Leitung, auf deren rechter Seite ein Pfeil mit der Beschriftung „Antenne“ zeigt. In der Mitte dieser oberen Leitung ist ein Diodensymbol eingefügt und darüber steht „HF-Diode“. Von den beiden Anschlussknoten links und rechts der Diode führen jeweils senkrechte Leitungen nach unten, in die je eine Spule eingezeichnet ist (die Spulen liegen links und rechts symmetrisch). Unterhalb der Spulen sind die beiden senkrechten Leitungen weiterhin nach unten geführt und dort durch einen querliegenden Kondensator verbunden, der mit „C“ beschriftet ist. Ganz unten schließt ein rund gezeichnetes Messinstrument mit der Beschriftung „µA“ die beiden senkrechten Leitungen zu einer Rechteck-Schleife zusammen. Es sind keine Zahlenwerte angegeben, nur die genannten Textbeschriftungen „HF-Diode“, „Antenne“, „C“ und „µA“. — Abbildung EAS-11.7.6: Feldstärkeanzeiger

Messung der HF-Leistung über eine Antenne
Empfangene HF wird gleichgerichtet und gepuffert
Anzeige über empfindliches Strommessgerät
Je höher der Zeigerausschlag, desto höher die HF-Feldstärke
Exakte Messungen erfordern Kalibrierung

AI613: Was stellt die folgende Schaltung dar?

A: Antennenimpedanzmesser

B: Resonanzmessgerät

C: Feldstärkeanzeiger

D: Einfacher Peilsender

Dummy-Load II

Dummy-Load im HF-Bereich

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan aus einer Reihe von parallel und in Reihe geschalteten Widerständen

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält zwei horizontale Leiter mit einer Reihe von parallel und in Reihe geschalteten Widerständen. Es sind vier vertikale Reihen von Widerständen zu sehen, die aus jeweils vier in Reihe geschalteten Widerständen bestehen. Zwischen der dritten und der vierten vertikalen Reihe von links sind beide horizontale Leiter gestrichelt eingezeichnet. Der untere horizontale Leiter ist links über einen vertikalen Leiter mit dem linken Anfangspunkt des oberen horizontalen Leiters verbunden. An dieser Stelle ist ein koaxialer Anschlusspunkt eingezeichnet, der mit „E“ beschriftet ist. — Abbildung EAS-11.8.1: Dummy-Load aus mehreren Widerstandsketten

Besteht oft aus mehreren Teilwiderständen für bessere Kühlung und Belastbarkeit
Widerstände können parallel, in Reihe oder kombiniert geschaltet werden

Identische Widerstandswerte sorgen für gleichmäßige Verteilung der Verlustleistung
Berechnung erfolgt nach dem Ohmschen Gesetz und den Regeln für Reihen- und Parallelschaltungen

AI601: Die Darstellung zeigt eine aus 150 Ohm / 1 W-Widerständen aufgebaute künstliche Antenne (Dummy Load). Mit dieser Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung werden ca. 50 Ohm erreicht. Wie viele Widerstände werden für diesen Aufbau benötigt und welche Dauerleistung verträgt diese künstliche Antenne?

A: 12 Widerstände, 48 W

B: 16 Widerstände, 16 W

C: 48 Widerstände, 48 W

D: 48 Widerstände, 12 W

Lösungsweg

gegeben: $R = \qty{150}{\ohm}$
gegeben: $R_S = 4\cdot \qty{150}{\ohm} = \qty{600}{\ohm}$

gegeben: $R_{ges} = \qty{50}{\ohm}$
gegeben: $P_R = \qty{1}{\watt}$
gesucht: $n$ Widerstände, $P$

Reihen mit je 4 Widerständen:

$$\frac{1}{R_{ges}} = n_S \cdot \frac{1}{R_S} \Rightarrow n_S = \frac{R_S}{R_{ges}} = \frac{\qty{600}{\ohm}}{\qty{50}{\ohm}} = 12$$ $$n = 4 \cdot n_S = 4 \cdot 12 = 48$$

$$P = n \cdot P_R = 48 \cdot \qty{1}{\watt} = \qty{48}{\watt}$$

Dummy-Load mit Messausgang

Kann zur indirekten Messung der Ausgangsleistung eines Senders verwendet werden
Spitzenwertgleichrichter wandelt HF-Spannung in Gleichspannung um

AI602: Eine künstliche Antenne (Dummy Load) verfügt über einen Messausgang, der intern an einen Spitzenwertgleichrichter angeschlossen ist. Wozu dient dieser Messausgang? Er dient ...

A: zum Nachjustieren der Widerstände in der künstlichen Antenne.

B: zur indirekten Messung der Hochfrequenzleistung.

C: als Abgriff einer ALC-Regelspannung für die Sendeendstufe.

D: als Anschluss für einen Antennenvorverstärker.

Messung der HF-Ausgangsleistung über Spannungsteiler

Dummy-Load mit Anzapfung ermöglicht grobe Leistungsbestimmung
HF-Teilspannung wird über Spannungsteiler-Verhältnis berechnet
Messung mit HF-Tastkopf und Multimeter möglich

AI603: Eine künstliche Antenne (Dummy Load) von 50 Ohm verfügt über eine Anzapfung bei 5 Ohm vom erdnahen Ende. Was könnte zur ungefähren Ermittlung der Senderausgangsleistung über diesen Messpunkt eingesetzt werden?

A: Künstliche 50 Ohm-Antenne mit zusätzlichem HF-Dämpfungsglied.

B: Stehwellenmessgerät ohne Abschlusswiderstand.

C: Stehwellenmessgerät mit Abschlusswiderstand.

D: Digitalmultimeter mit HF-Tastkopf.

Unerwünschte Aussendungen II

Oberwellen

Ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz
Entstehen durch Signalformen, die nicht sinusförmig sind, insbesondere bei Übersteuerung
Beeinträchtigung anderer Funkdienste
Können reduziert werden

EJ201: Welche Signalform sollte der Träger einer hochfrequenten Schwingung haben, um Störungen durch Oberwellen zu vermeiden?

A: rechteckförmig

B: sinusförmig

C: dreieckförmig

D: kreisförmig

EJ202: Wie kann man hochfrequente Störungen reduzieren, die durch Harmonische hervorgerufen werden? Sie können reduziert werden durch ein ...

A: Hochpassfilter.

B: ZF-Filter.

C: Nachbarkanalfilter.

D: Oberwellenfilter.

Tiefpassfilter

Nur Frequenzen unterhalb einer bestimmten Grenzfrequenz werden durchgelassen
Oberwellen können nicht passieren oder werden stark abgeschwächt

1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „f“, einer vertikalen Achse „Leistung“, einer vertikalen Linie im rechten Teil der Abbildung und einer Kurve, die von links bis zur vertikalen Linie horizontal verläuft, rechts davon steil nach unten abfällt und bis zum Ende der horizontalen Achse auf der Nulllinie verläuft.

2) Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „f“ und eine vertikale Achse mit der Beschriftung „Leistung“. Im rechten Teil der Abbildung ist eine gestrichelte vertikale Linie eingezeichnet. Eine horizontale Kurve verläuft links bis zur vertikalen Linie und fällt rechts davon steil nach unten ab. Am Ende verläuft sie bis zum Ende der horizontalen Achse auf der Nulllinie. — Abbildung EAS-11.9.1: Frequenzgang eines Tiefpassfilters

EJ204: Welches Filter wäre zwischen Senderausgang und Antenne eingeschleift am besten zur Verringerung der Oberwellenausstrahlungen geeignet?

A: Ein Hochpassfilter

B: Ein Tiefpassfilter

C: Ein Antennenfilter

D: Ein Sperrkreisfilter

EJ205: Um Oberwellenaussendungen eines UHF-Senders zu minimieren, sollte dem Gerät ...

A: eine Bandsperre vorgeschaltet werden.

B: ein Tiefpassfilter nachgeschaltet werden.

C: ein Notchfilter vorgeschaltet werden.

D: ein Hochpassfilter nachgeschaltet werden.

EJ206: Welche Schaltung wäre, zwischen Senderausgang und Antenne eingeschleift, am besten zur Verringerung der Oberwellenausstrahlungen geeignet?

EJ207: Welche Charakteristik sollte ein Filter zur Verringerung der Oberwellen eines KW-Senders haben?

EJ208: Welche Filtercharakteristik würde sich am besten für den Ausgang eines KW-Mehrband-Senders eignen?

EJ203: Was für ein Filter muss zwischen Transceiver und Antennenzuleitung eingefügt werden, um Oberwellen zu reduzieren?

A: Tiefpassfilter

B: NF-Filter

C: Hochpassfilter

D: CW-Filter

Hochpassfilter

Nur Frequenzen oberhalb einer bestimmten Grenzfrequenz werden durchgelassen
Werden im Empfängereingang verwendet, damit tiefe Frequenzen nicht stören

1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „f“, einer vertikalen Achse „Leistung“, einer vertikalen Linie im linken Teil der Abbildung und einer Kurve, die von links zunächst entlang der Nulllinie verläuft und dann bis zur vertikalen Linie steil ansteigt und rechts der vertikalen Linie bis zum Ende der horizontalen Linie horizontal verläuft.

2) Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „f“ und eine vertikale Achse mit der Beschriftung „Leistung“. Im linken Teil der Abbildung ist eine gestrichelte vertikale Linie eingezeichnet. Eine Kurve verläuft von links zunächst entlang der Nulllinie und steigt dann bis zur vertikalen Linie steil an. Rechts der vertikalen Linie verläuft sie bis zum Ende der horizontalen Achse horizontal. — Abbildung EAS-11.9.2: Frequenzgang eines Hochpassfilters

Bandpassfilter

Bei Einbandsendern
Sender im VHF/UHF/SHF-Bereich
Signale aus der Signalaufbereitung unterhalb der Sendefrequenz unterdrücken

Arbeitspunkt

Sender-Stufen und Leistungs-Endstufen sollen verzerrungsfrei arbeiten
Nach Veränderung des Arbeitspunkts auf Linearität (saubere Sinus-Verstärkung) prüfen
Aussendung auf Oberwellen prüfen

EF404: Wann sollte ein Sender auf mögliche Oberwellenaussendungen überprüft werden?

A: Wenn Splatter-Störungen zu hören sind.

B: Bei Empfang eines Störsignals.

C: Vor jedem Sendebetrieb.

D: Wenn der Arbeitspunkt der Endstufe neu justiert wurde.

Übersteuerung

Bei Übersteuerung von Sendern und Endstufen entstehen Nebenaussendungen
Diese stören benachbarte Stationen
Übersteuerung vermeiden

EJ213: Die Übersteuerung eines Leistungsverstärkers führt zu ...

A: einer Verringerung der Ausgangsleistung.

B: lediglich geringen Verzerrungen beim Empfang.

C: einem hohen Anteil an Nebenaussendungen.

D: einer besseren Verständlichkeit am Empfangsort.

EJ214: Ein SSB-Sender wird Störungen auf benachbarten Frequenzen hervorrufen, wenn ...

A: der Antennentuner falsch abgestimmt ist.

B: das Antennenkabel unterbrochen ist.

C: die Ansteuerung der NF-Stufe zu gering ist.

D: der Leistungsverstärker übersteuert wird.

Frequenzstabilität

Nicht stabile Oszillatoren können zu Aussendungen außerhalb der Bandgrenzen führen
Das kann benachbarte Stationen stören
Ursache z. B. Selbstbaugerät mit nicht quarzstabilisierten Oszillator

EJ216: Welche unerwünschte Auswirkung kann mangelhafte Frequenzstabilität eines Senders haben?

A: Aussendungen außerhalb der Bandgrenzen

B: Überlastung der Endstufe des Senders

C: Verstärkte Oberwellenaussendung innerhalb der Bandgrenzen

D: Spannungsüberschläge in der Endstufe des Senders

Bandbreite

Überschreitung der zulässigen Bandbreite kann insbesondere bei AFSK-modulierten FM-Sendern geschehen
Abhilfe durch Hub begrenzen
Oder Aussteuerung der NF reduzieren
Beachten bei Packet-Radio oder Digimodes

EJ212: Sie modulieren Ihren FM-Sender mit einem AFSK-Signal (Niederfrequenzumtastung). Wie können Sie die Bandbreite der Aussendung reduzieren? Durch ...

A: Absenken der Sendeleistung oder der ZF

B: Anheben des NF-Pegels oder des Frequenzhubs

C: Absenken des NF-Pegels oder des Frequenzhubs

D: Anheben der Sendeleistung oder der ZF

Unerwünschte Aussendungen III

Unerwünschte Aussendungen durch Mischprodukte

1) Kurzbeschreibung: Diagramm mit einer horizontalen Achse „f“ und einer vertikalen Achse „U“; in der Mitte eine schmale Kurve mit umgekehrter V-Form, deren Anfang und Ende bis in die Nähe der Nulllinie reichen. In der Mitte der Kurve eine gestrichelte vertikale Linie.

2) Ausführliche Beschreibung: Ein Koordinatensystem hat eine horizontale Achse mit der Beschriftung „f“ und eine vertikale Achse mit der Beschriftung „U“. In der Mitte gibt es eine schmale Kurve mit umgekehrter V-Form, deren Anfang und Ende bis in die Nähe der Nulllinie reichen. In der Mitte der Kurve verläuft eine gestrichelte vertikale Linie. Es sind keine weiteren Beschriftungen oder Maße vorhanden. — Abbildung EAS-11.10.1: Frequenzgang eines Bandpassfilters

Entstehen in der Frequenzaufbereitung von Sendern
Mischprodukte entstehen in Mischern
Bandpassfilter unterdrücken unerwünschte Signale

AJ208: Die Oberschwingungen eines Einbandsenders sollen mit einem Ausgangsfilter ünterdrückt werden. Welcher Filterkurventyp wird benötigt?

AJ211: Wie wird vermieden, dass unerwünschte Mischprodukte aus dem Mischer in die Senderausgangsstufe gelangen?

A: Das Ausgangssignal des Mischers wird über einen Hochpass ausgekoppelt.

B: Das Ausgangssignal des Mischers wird von einer linearen Klasse-A-Treiberstufe verstärkt.

C: Das Ausgangssignal des Mischers wird über ein breitbandiges Dämpfungsglied ausgekoppelt.

D: Das Ausgangssignal des Mischers wird über einen Bandpass ausgekoppelt.

AJ209: Welches Filter sollte hinter einen VHF-Sender geschaltet werden, um die unerwünschte Aussendung von Subharmonischen und Harmonischen auf ein Mindestmaß zu begrenzen?

A: Bandpass

B: Tiefpassfilter

C: Notchfilter

D: Hochpassfilter

Harmonische und Oberwellen

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1) Kurze Zusammenfassung: Spektraldiagramm mit Amplitude A über Frequenz f, einem hohen Grundton bei f0 und gelben Oberwellen bei 2f0, 3f0 und 4f0, ergänzt durch seitliche Linien und die Beschriftungen „NA“ und „Oberwellen (OW)“.

2) Detaillierte Beschreibung: Ein Koordinatensystem mit nach oben gerichteter y‑Achse „A“ und nach rechts gerichteter x‑Achse „f“. In der Mitte steht ein schmaler, hoher schwarzer Linienpeak bei „f0“, darunter die Beschriftung „f0“ sowie „1 Harm.“. Links und rechts davon sind symmetrische graue Seitenformen/‑linien dargestellt. Noch weiter außen stehen zwei kurze orangefarbene Striche, jeweils mit roter Beschriftung „NA“. Über dem Bereich sind mehrere hellgraue doppelpfeilige Abstandspfeile mit der Aufschrift „f0“ eingezeichnet; sie spannen zwischen senkrechten, punktierten Hilfslinien aufeinanderfolgende Frequenzabstände ab. Rechts vom Grundton stehen drei gelbe, senkrechte Linienpeaks an den Positionen der Oberwellen; deren Höhe nimmt nach rechts ab. Über diesem Bereich steht in gelber Schrift „Oberwellen (OW)“. Unter den gelben Linien sind die Beschriftungen „1. OW 2 Harm.“, „2. OW 3 Harm.“ und „3. OW 4 Harm.“ zu lesen. — Abbildung EAS-11.10.2: Oberwellen (OW), Harmonische (Harm.) und Nebenaussendungen (NA)

Vielfache der Grundfrequenz eines Signals
Unterschied in Definition und Zählweise
1. Harmonische = Grundfrequenz
1. Harmonische = 1. Oberwelle
1. Harmonische = 2. Oberwelle

AJ204: Die dritte Harmonische einer 29,5 MHz-Aussendung fällt in ...

A: den FM-Rundfunkbereich.

B: den D-Netz-Mobilfunkbereich.

C: den UKW-Betriebsfunk-Bereich.

D: den 2 m-Amateurfunkbereich.

Lösungsweg

gegeben: $f = \qty{29,5}{\mega\hertz}$
gegeben: $n = 3$
gegeben: Radiobereich: $\qtyrange{88,5}{108,0}{\mega\hertz}$

$$f \cdot n = \qty{29,5}{\mega\hertz} \cdot 3 = \qty{88,5}{\mega\hertz}$$

AJ203: Auf welche Frequenz müsste ein Empfänger eingestellt werden, um die dritte Oberwelle einer 7,20 MHz-Aussendung erkennen zu können?

A: 36,00 MHz

B: 21,60 MHz

C: 14,40 MHz

D: 28,80 MHz

Lösungsweg

gegeben: $f = \qty{7,20}{\mega\hertz}$
gegeben: $n = 4$
gesucht: 3. Oberwelle

$$f \cdot n = \qty{7,20}{\mega\hertz} \cdot 4 = \qty{28,80}{\mega\hertz}$$

Entstehung von Oberwellen

1) Kurzbeschreibung: Diagramm aus einem rechteckigen Gitter und einer Kurve mit abgeflachten Maxima und Minima.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Diagramm zeigt ein rechteckiges Gitter bestehend aus sieben vertikalen und sieben horizontalen Gitterlinien. Die Achsen haben keine Beschriftung. Die Kurve beginnt links an der mittleren Gitterlinie, steigt an bis zu einem Maximum unterhalb der sechsten horizontalen Gitterlinie von unten. Hier gibt es eine kleine horizontale Abflachung, bevor die Kurve spiegelbildlich zu einem Minimum oberhalb der zweiten horizontalen Gitterlinie abfällt. Auch hier gibt es eine kleine horizontale Abflachung. Danach steigt die Kurve wieder zu einem Maximum mit Abflachung an und endet danach am rechten Bildrand in der Mitte. — Abbildung EAS-11.10.3: Übersteuertes Signal

Ursache: Übersteuerung von Verstärkerstufen
Begrenzung der Amplituden-Spitzen führt zu Verzerrungen
Oberwellen treten auf, wenn Sinusform nicht ideal ist

AJ207: Worauf deutet die folgende Wellenform der Ausgangsspannung eines Leistungsverstärkers hin?

A: Der Verstärker wird übersteuert und erzeugt Oberschwingungen.

B: Die Schutzdioden im Empfängerzweig begrenzen das Ausgangssignal.

C: Vor dem Modulator erfolgt eine Hubbegrenzung.

D: Das Ansteuersignal ist zu schwach, um den Verstärker voll auszusteuern.

Sperrkreise zur Unterdrückung

Unterdrückung einzelner Oberwellen oder Harmonischer
Sperrkreis: Dämpft genau eine Frequenz maximal
Andere Frequenzen werden nahezu ungehindert durchgelassen

AJ210: Was wird eingesetzt, um die Abstrahlung einer spezifischen Harmonischen wirkungsvoll zu begrenzen?

A: Eine Gegentaktendstufe

B: Ein Sperrkreis am Senderausgang

C: Ein Hochpassfilter am Senderausgang

D: Ein Hochpassfilter am Eingang der Senderendstufe

Nebenaussendungen

Tritt in unmittelbarer Nähe zum Sendesignal auf
Durch Filter schwer zu unterdrücken
Entstehung durch übersteuerte Mikrofonverstärkung
Verbreitert ungewollt das Sendesignal (Nebenaussendung, Nebenprodukte, „Splatter“)

AJ219: Was passiert, wenn bei einem SSB-Sender die Mikrofonverstärkung zu hoch eingestellt wurde?

A: Es werden mehr Nebenprodukte der Sendefrequenz erzeugt, die als unerwünschte Ausstrahlung Störungen hervorrufen.

B: Es werden mehr Oberschwingungen der Sendefrequenz erzeugt, die als unerwünschte Ausstrahlung Splattern auf den benachbarten Frequenzen hervorrufen.

C: Die Gleichspannungskomponente des Ausgangssignals erhöht sich, wodurch der Wirkungsgrad des Senders abnimmt.

D: Es werden mehr Subharmonische der Sendefrequenz erzeugt, die als unerwünschte Ausstrahlung Splattern auf den benachbarten Frequenzen hervorrufen.

Störungen durch unstabile Versorgungsspannung

Schlechte Netzteile erzeugen Brummspannung
Kann zu AM-Aussendungen führen
NF-Einstreuungen beeinflussen Sender
Besonders bei älteren Sendern problematisch

AJ222: Durch Addition eines Störsignals zur Versorgungsspannung der Senderendstufe wird ...

A: PM erzeugt.

B: AM erzeugt.

C: FM erzeugt.

D: NBFM erzeugt.

AJ223: Wenn der Stromversorgung einer HF-Endstufe NF-Signale überlagert sind, kann dies eine (zusätzliche) unerwünschte Modulation der Sendefrequenz erzeugen. Um welche unerwünschte Modulation handelt es sich?

A: SSB

B: NBFM

C: FM

D: AM

Gesetzliche Grenzwerte für Oberwellen und Nebenaussendungen

Funkamateure müssen Grenzwerte einhalten
Zwei Frequenzbereiche mit unterschiedlichen Anforderungen

HF-Bereich ($\qtyrange{1,7}{35}{\mega\hertz}$)

Dämpfung mindestens $\qty{40}{\dB}$
Signalleistung über $\qty{0,25}{\micro\watt}$ relevant

AJ224: Was gilt beim Sendebetrieb für unerwünschte Aussendungen im Frequenzbereich zwischen 1,7 und 35 MHz? Sofern die Leistung einer unerwünschten Aussendung ...

A: 0,25 μW überschreitet, sollte sie um mindestens 40 dB gegenüber der maximalen PEP des Senders gedämpft werden.

B: 1 μW überschreitet, sollte sie um mindestens 50 dB gegenüber der maximalen PEP des Senders gedämpft werden.

C: 0,25 μW überschreitet, sollte sie um mindestens 60 dB gegenüber der maximalen PEP des Senders gedämpft werden.

D: 1 μW überschreitet, sollte sie um mindestens 60 dB gegenüber der maximalen PEP des Senders gedämpft werden.

VHF/UHF/SHF-Bereich ($\qtyrange{50}{1000}{\mega\hertz}$)

Dämpfung mindestens $\qty{60}{\dB}$
Signalleistung über $\qty{0,25}{\micro\watt}$ relevant

AJ225: Was gilt beim Sendebetrieb für unerwünschte Aussendungen im Frequenzbereich zwischen 50 und 1000 MHz? Sofern die Leistung einer unerwünschten Aussendung ...

A: 1 μW überschreitet, sollte sie um mindestens 50 dB gegenüber der maximalen PEP des Senders gedämpft werden.

B: 1 μW überschreitet, sollte sie um mindestens 60 dB gegenüber der maximalen PEP des Senders gedämpft werden.

C: 0,25 μW überschreitet, sollte sie um mindestens 60 dB gegenüber der maximalen PEP des Senders gedämpft werden.

D: 0,25 μW überschreitet, sollte sie um mindestens 40 dB gegenüber der maximalen PEP des Senders gedämpft werden.

Störende Beeinflussung elektronischer Geräte I

Starke Sender führen zu unterschiedlichen Störungen und Beeinflussungen von elektronischen Geräten und Anlagen
Ziel: Störungen vermeiden oder Ursachen durch Gegenmaßnahmen beseitigen

Einströmung

Hochfrequenz gelangt durch Leitungen oder Kabel in ein Gerät
Zum Beispiel über die Netzleitung, Antennenleitung, Lautsprecherkabel

EJ101: In welchem Fall spricht man von Einströmungen? Einströmungen liegen dann vor, wenn Hochfrequenz ...

A: wegen eines schlechten Stehwellenverhältnisses wieder zum Sender zurück strömt.

B: über das ungenügend abgeschirmte Gehäuse in die Elektronik gelangt.

C: über Leitungen oder Kabel in ein Gerät gelangt.

D: über nicht genügend geschirmte Kabel zum Anpassgerät geführt wird.

Einstrahlung

Hochfrequenz gelangt wegen ungenügend geschirmten Gehäuse in die Elektronik
Führt dort zu Störungen

EJ102: In welchem Fall spricht man von Einstrahlungen bei EMV? Einstrahlungen liegen dann vor, wenn die Hochfrequenz ...

A: über nicht genügend geschirmte Kabel zum gestörten Empfänger gelangt.

B: über das ungenügend abgeschirmte Gehäuse in die Elektronik gelangt.

C: über Leitungen oder Kabel in das gestörte Gerät gelangt.

D: wegen eines schlechten Stehwellenverhältnisses wieder zum Sender zurück strahlt.

Störende Beeinflussung

Kann trotz gesetzeskonformen Betrieb eines Senders beim Empfänger in Nähe auftreten
Garagentorsteuerungen oder Funk-Autoschlüssel funktionieren nicht mehr wie gewohnt
Störung von LED-Leuchten

EJ103: Bereits durch die Aussendung des reinen Nutzsignals können in benachbarten Empfängern Störungen beim Empfang anderer Frequenzen auftreten. Dabei handelt es sich um eine ...

A: hinzunehmende Störung.

B: Übersteuerung oder störende Beeinflussung.

C: Störung durch unerwünschte Aussendungen.

D: Störung durch unerwünschte Nebenaussendungen.

EJ112: Welches Gerät kann durch Aussendungen eines Amateurfunksenders störende Beeinflussungen zeigen?

A: Antennenrotor mit Wechselstrommotor

B: Dampfbügeleisen mit Bimetall-Temperaturregler

C: Staubsauger mit Kollektormotor

D: LED-Lampe mit Netzanschluss

EJ113: Wie kommen Geräusche aus den Lautsprechern einer abgeschalteten Stereoanlage möglicherweise zustande?

A: Durch Gleichrichtung abgestrahlter HF-Signale an PN-Übergängen in der NF-Vorstufe.

B: Durch Gleichrichtung starker HF-Signale in der NF-Endstufe der Stereoanlage.

C: Durch eine Übersteuerung des Tuners mit dem über die Antennenzuleitung aufgenommenen HF-Signal.

D: Durch Gleichrichtung der ins Stromnetz eingestrahlten HF-Signale an den Dioden des Netzteils.

Intermodulation

Beim Auftreten von mehreren starken Empfangssignalen
Z. B. TV-Sender und starke Amateurfunkstation in der Nachbarschaft
Führt zu unerwünschten Oberwellen und deren Mischprodukten
Durch Intermodulation werden Phantomsignale hervorgerufen

EJ120: Welche Empfangs-Effekte werden durch Intermodulation hervorgerufen?

A: Es treten Phantomsignale auf, die bei Abschalten einer der beteiligten Mischfrequenzen verschwindet.

B: Das Nutzsignal wird mit einem anderen Signal moduliert und dadurch verständlicher.

C: Dem Empfangssignal ist ein pulsierendes Rauschen überlagert, das die Verständlichkeit beeinträchtigt.

D: Es treten Phantomsignale auf, die selbst bei Einschalten eines Abschwächers in den HF-Signalweg nicht verschwinden.

Oxidation

Korrodierte Kontakte (Metall-Oxide) zwischen Metallen bilden Nichtlinearitäten durch Gleichricht-Effekte
Unerwünschte Mischprodukte auf der Sende- und Empfangsseite
Kann zu Störungen im Fernseh- und Rundfunkempfang führen

EJ121: Ein korrodierter Anschluss an der Fernseh-Empfangsantenne des Nachbarn kann in Verbindung mit ...

A: Einstreuungen aus dem Stromnetz durch Intermodulation Bild- und Tonstörungen hervorrufen.

B: dem Oszillatorsignal des Fernsehempfängers unerwünschte Mischprodukte erzeugen, die den Fernsehempfang stören.

C: dem Signal naher Sender parametrische Schwingungen erzeugen, die einen überhöhten Nutzsignalpegel hervorrufen.

D: dem Signal naher Sender unerwünschte Mischprodukte erzeugen, die den Fernsehempfang stören.

Erforderliche Sendeleistung

Stets nur die für eine zufriedenstellende Kommunikation erforderliche Sendeleistung verwenden
Zur Vermeidung von Störungen von Geräten

EJ104: Um die Störwahrscheinlichkeit zu verringern, sollte die benutzte Sendeleistung ...

A: auf das für eine zufriedenstellende Kommunikation erforderliche Minimum eingestellt werden.

B: die Hälfte des maximal zulässigen Pegels betragen.

C: auf die für eine zufriedenstellende Kommunikation erforderlichen 100 W eingestellt werden.

D: nur auf den zulässigen Pegel eingestellt werden.

EJ105: Bei einem Wohnort in einem Ballungsgebiet empfiehlt es sich, während der abendlichen Fernsehstunden ...

A: die Antenne unterhalb der Dachhöhe herabzulassen.

B: mit keiner höheren Leistung zu senden, als für eine sichere Kommunikation erforderlich ist.

C: nur mit effektiver Leistung zu senden.

D: nur mit einer Hochgewinn-Richtantenne zu senden.

Übersteuerung

Hohe Feldstärken durch hohe Sendeleistungen oder im Strahlungsbereich einer Antenne
Empfänger und Empfangsstufen können übersteuert werden
Verringert die Empfängerempfindlichkeit bis hin zur Blockierung

EJ106: Eine 432 MHz-Sendeantenne mit hohem Gewinn ist unmittelbar auf eine Fernseh-Empfangsantenne gerichtet. Dies führt ggf. zu ...

A: einer Übersteuerung eines TV-Empfängers.

B: dem Durchschlag des TV-Antennenkoaxialkabels.

C: Problemen mit dem 432 MHz-Empfänger.

D: Eigenschwingungen des 432 MHz-Senders.

EJ107: Wodurch können Sie die Übersteuerung eines Empfängers erkennen?

A: Rückgang der Empfindlichkeit

B: Auftreten von Pfeifstellen im gesamten Abstimmungsbereich

C: Zeitweilige Blockierung der Frequenzeinstellung

D: Empfindlichkeitssteigerung

Weitere Maßnahmen

Verringerung der Sendeleistung führt nicht immer zum Erfolg
Das gestörte Gerät oder die Zuleitung könnte nicht genügend abgeschirmt sein

EJ108: Wie sollte ein Abschirmgehäuse für HF-Baugruppen beschaffen sein?

A: Kunststoffgehäuse mit hoher Dielektrizitätszahl

B: Möglichst geschlossenes Metallgehäuse

C: Metallblech unter der HF-Baugruppe

D: Kunststoffgehäuse mit niedriger Dielektrizitätszahl

EJ109: Falls sich eine Kurzwellen-Sendeantenne in der Nähe und parallel zu einer 230 V-Wechselstromleitung befindet, ...

A: kann 50 Hz-Modulation aller Signale auftreten.

B: könnte erhebliche Überspannung im Netz erzeugt werden.

C: können harmonische Schwingungen erzeugt werden.

D: können Hochfrequenzströme ins Netz eingekoppelt werden.

EJ111: Um die Störwahrscheinlichkeit im eigenen Haus zu verringern, empfiehlt es sich vorzugsweise ...

A: Sendeantennen auf dem Dachboden zu errichten.

B: die Amateurfunkgeräte mittels des Schutzleiters zu erden.

C: die Amateurfunkgeräte mit einem Wasserrohr zu verbinden.

D: für Sendeantennen eine separate HF-Erdleitung zu verwenden.

Nachbarschaftshilfe

Hilfe dem Nachbarn anbieten
Nur als letztes Mittel die Behörde einschalten

EJ124: Die Bemühungen, die durch eine in der Nähe befindliche Amateurfunkstelle hervorgerufenen Fernsehstörungen zu verringern, sind fehlgeschlagen. Als nächster Schritt ist ...

A: die Rückseite des Fernsehgeräts zu entfernen und das Gehäuse zu erden.

B: der Sender an die Bundesnetzagentur zu senden.

C: die zuständige Außenstelle der Bundesnetzagentur um Prüfung der Gegebenheiten zu bitten.

D: ein Fernsehtechniker des Fachhandwerks um Prüfung des Fernsehgeräts zu bitten.

Filter

Sowohl auf Seite des störenden Geräts als auch auf Seiten des gestörten Geräts einbauen
Oberwellenaussendungen unterdrücken
Hochpass oder Bandpass auf Empfängerseite
Übersteuerrung wird minimiert

EJ116: Ein 28 MHz-Sender beeinflusst den Empfänger eines DVB-T2-Fernsehgerätes über dessen Antenneneingang. Was sollte zur Abhilfe vor den Antenneneingang des Fernsehgerätes eingeschleift werden?

A: Ein Hochpassfilter

B: Ein Tiefpassfilter

C: Eine UHF-Bandsperre

D: Ein UHF-Abschwächer

EJ117: Eine KW-Amateurfunkstelle verursacht im Sendebetrieb in einem in der Nähe betriebenen Fernsehempfänger Störungen. Welches Filter schleifen Sie in das Fernsehantennenkabel ein, um die Störwahrscheinlichkeit zu verringern?

Mantelwellensperren

Sendesignal der Amateurfunkstation wird über den Schirm von Koaxialkabeln oder Zuleitungen in Empfänger oder Geräte in örtlicher Nähe eingekoppelt
Mantelwellensperren in Zuleitungen von Geräten einbauen
Auch Drossel genannt
Ringkerne oder Klappferrite
Weitere Möglichkeit: Verwendung von geschirmten Steuerkabeln

EJ118: Durch eine Mantelwellendrossel in einem Fernseh-Antennenzuführungskabel ...

A: werden alle Wechselstromsignale unterdrückt.

B: werden niederfrequente Störsignale unterdrückt.

C: wird Netzbrummen unterdrückt.

D: werden Gleichtakt-HF-Störsignale unterdrückt.

EJ119: Die Signale eines 144 MHz-Senders werden in das Koax-Antennenkabel eines UKW-/DAB-Rundfunkempfängers induziert und verursachen Störungen. Eine Möglichkeit zur Verringerung der Störungen besteht darin, ...

A: eine Mantelwellendrossel in das Kabel vor dem Rundfunkempfänger einzubauen.

B: die Erdverbindung des Senders abzuklemmen.

C: das Abschirmgeflecht am Antennenstecker des Empfängers abzuklemmen.

D: den 144 MHz-Sender mit einem Tiefpassfilter auszustatten.

EJ115: In einem Einfamilienhaus wird die Türsprechanlage durch den Betrieb eines nahen Senders gestört. Eine Möglichkeit zur Verringerung der Beeinflussungen besteht darin, ...

A: für die Türsprechanlage ein geschirmtes Verbindungskabel zu verwenden.

B: die Länge des Kabels der Türsprechanlage zu verdoppeln.

C: für die Türsprechanlage eine Leitung mit niedrigerem Querschnitt zu verwenden.

D: für die Türsprechanlage eine Leitung mit versilberten Kupferdrähten zu verwenden.

EJ114: Bei der Musik-Anlage des Nachbarn wird Einströmung in die NF-Endstufe festgestellt. Eine mögliche Abhilfe wäre ...

A: geschirmte Lautsprecherleitungen zu verwenden.

B: einen Serienkondensator in die Lautsprecherleitung einzubauen.

C: ein NF-Filter in das Koaxialkabel einzuschleifen.

D: ein geschirmtes Netzkabel für den Receiver zu verwenden.

Logbuch

Wenn die Funkanlage als Störquelle vermutet wird
Freiwilligen Nachweis führen
Ausschluss der Amateurfunkanlage als Störquelle

EJ122: Ihr Nachbar beklagt sich über Störungen seines Fernsehempfangs und vermutet ihre Amateurfunkaussendungen als Ursache. Welcher erste Schritt bietet sich an?

A: Sie empfehlen die Erdung des Fernsehgerätes durch einen örtlichen Fachhändler.

B: Sie überprüfen den zeitlichen Zusammenhang der Störungen mit ihren Aussendungen.

C: Sie überprüfen, ob der Nachbar sein Fernsehgerät ordnungsgemäß angemeldet hat.

D: Sie verweisen den Nachbarn auf die Angebote von Internet-Streamingplattformen.

Schlechte Empfangsverhältnisse

Z. B. TV-Zimmerantenne für Empfang
Verwendung einer Außenantenne mit entsprechenden Vorfiltern

EJ123: Beim Betrieb eines 2 m-Senders wird bei einem Nachbarn ein Fernsehempfänger gestört, der mit einer Zimmerantenne betrieben wird. Zur Behebung des Problems ...

A: den Fernsehrundfunkempfänger zu wechseln.

B: einen Vorverstärker in die Antennenleitung einzuschleifen.

C: ein doppelt geschirmtes Koaxialkabel für die Antennenleitung zu verwenden.

D: schlagen Sie dem Nachbarn vor, eine außen angebrachte Fernsehantenne zu installieren.

Störende Beeinflussung elektronischer Geräte II

Untersuchung von Störungen an Geräten

Systematisches Abstecken der Anschlüsse
Prüfung, ob Störung noch vorhanden ist
Ursache: Einströmungen oder Direkteinstrahlung

Netzfilter gegen Einströmungen

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit zwei horizontalen Leitern und jeweils einem Anschlusspunkt links und rechts; in beiden horizontalen Leitern jeweils eine Spule; links und rechts davon zwei parallel geschaltete Kondensatoren zwischen beiden horizontalen Leitern.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung besteht aus einem Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung mit zwei horizontalen Leitern und jeweils einem Anschlusspunkt links und rechts. In beiden horizontalen Leitern gibt es jeweils eine Spule (Schaltzeichen mit Halbbögen nach oben und durchgestrichener Linie). Links und rechts davon sind zwei parallel geschaltete Kondensatoren zwischen beiden horizontalen Leitern eingezeichnet. — Abbildung EAS-11.12.1: Tiefpassfilter

Netzfilter als Tiefpassfilter
Reduziert Störungen über die Netzzuleitung
Erhältlich nach VDE-Vorschriften

AJ116: Ein Nachbar beschwert sich über Störungen seines Fernsehempfängers, die allerdings auch bei abgezogener TV-Antenne auftreten. Die Störungen fallen zeitlich mit den Übertragungszeiten des Funkamateurs zusammen. Als erster Schritt ...

A: ist die Rückseite des Fernsehgeräts zu entfernen und das Gehäuse zu erden.

B: ist der EMV-Beauftragte des RTA um Prüfung des Fernsehgeräts zu bitten.

C: ist das Fernsehgerät und der Sender von der Bundesnetzagentur zu überprüfen.

D: ist ein Netzfilter im Netzkabel des Fernsehgerätes, möglichst nahe am Gerät, vorzusehen.

AJ117: Falls nachgewiesen wird, dass Störungen über das Stromversorgungsnetz in Geräte eindringen, ist wahrscheinlich ...

A: der Einbau eines Netzfilters erforderlich.

B: der Austausch des Netzteils erforderlich.

C: die Benachrichtigung des zuständigen Stromversorgers erforderlich.

D: die Entfernung der Erdung und Neuverlegung des Netzanschlusskabels erforderlich.

AJ118: Welches der nachfolgenden Filter könnte vor einem Netzanschlusskabel eingeschleift werden, um darüber fließende HF-Ströme wirksam zu dämpfen?

Schirmung von Eigenbauempfängern

Empfangsstörungen durch schlechte Schirmung
Empfänger in geerdetes Metallgehäuse einbauen
Besonders wichtig bei SDR-Technik

AJ105: Ein starkes HF-Signal gelangt unmittelbar in die ZF-Stufe des Rundfunkempfängers des Nachbarn. Dieses Phänomen wird als ...

A: Direkteinstrahlung bezeichnet.

B: Direktmischung bezeichnet.

C: HF-Durchschlag bezeichnet.

D: Direktabsorption bezeichnet.

AJ103: Beim Betrieb eines digitalen Eigenbau-Funkempfängers ist dessen Empfang erheblich beeinträchtigt. Dies kann verbessert werden, indem die Leiterplatte ...

A: in Epoxydharz eingegossen wird.

B: in einem geerdeten Metallgehäuse untergebracht wird.

C: in einem Kunststoffgehäuse untergebracht wird.

D: über kunststoffisolierte Leitungen angeschlossen wird.

Störpotential unterschiedlicher Betriebsarten

CW und SSB erzeugen Störungen durch schnelle Amplitudenänderungen
HF wird an Basis-Emitter-Übergängen gleichgerichtet
Demodulierte NF hörbar in Lautsprechern

AJ107: Welche Modulationsverfahren haben das größte Potenzial, einen NF-Verstärker zu beeinflussen, der eine unzureichende Störfestigkeit aufweist?

A: Frequenzmodulation (FM) und Frequenzumtastung (FSK).

B: Einseitenbandmodulation (SSB) und Frequenzmodulation (FM).

C: Frequenzumtastung (FSK) und Morsetelegrafie (CW).

D: Einseitenbandmodulation (SSB) und Morsetelegrafie (CW).

AJ106: In einem NF-Verstärker erfolgt die unerwünschte Gleichrichtung eines HF-Signals überwiegend ...

A: an der Verbindung zweier Widerstände.

B: an der Lautsprecherleitung.

C: an einem Basis-Emitter-Übergang.

D: an einem Kupferdraht.

Schutz von DVB-T Empfängern

Hochpassfilter schützt vor starken Signalen
Wirksam nur bei passiven Antennen
Unselektive Vorverstärker sind besonders störanfällig
Filter vor Verstärker notwendig bei aktiven Antennen
Einfügedämpfung sollte $\le\qtyrange{2}{3}{\dB}$ sein

AJ113: In der Nähe eines 144 MHz-Senders befindet sich die passive Antenne eines DVB-T2-Fernsehempfängers. Es kommt zu einer Übersteuerung des Empfängers. Das Problem lässt sich durch den Einbau eines ...

A: 460 MHz-Notchfilters hinter dem Tuner des Fernsehempfängers lösen.

B: Hochpassfilters ab 460 MHz in das Antennenzuführungskabel des Fernsehempfängers lösen.

C: Tiefpassfilters bis 460 MHz in das Antennenzuführungskabel des Fernsehempfängers lösen.

D: Bandpassfilters für das 2 m-Band vor dem Tuner des Fernsehempfängers lösen.

AJ114: Die Einfügedämpfung im Durchlassbereich eines passiven Hochpassfilters für ein Fernsehantennenkabel sollte ...

A: höchstens 2 bis 3 dB betragen.

B: mindestens 40 bis 60 dB betragen.

C: mindestens 80 bis 100 dB betragen.

D: höchstens 10 bis 15 dB betragen.

AJ108: Ein unselektiver TV-Antennen-Verstärker wird am wahrscheinlichsten ...

A: durch Einwirkungen auf die Gleichstromversorgung beim Betrieb eines nahen Senders störend beeinflusst.

B: durch Übersteuerung mit dem Signal eines nahen Senders störend beeinflusst.

C: auf Grund seiner zu niedrigen Verstärkung beim Betrieb eines nahen Senders störend beeinflusst.

D: auf Grund von Netzeinwirkungen beim Betrieb eines nahen Senders störend beeinflusst.

Tiefpassfilter für Kurzwellensender

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- Zusammenfassung: Ein Spektrumanalysator misst ein schwarzes, rechteckiges HF-Gehäuse auf einer Laborwerkbank über zwei Koaxkabel.

- Detaillierte Beschreibung: Links steht ein weiß-grauer Rigol DSA815 (Beschriftung „Spectrum Analyzer 9 kHz–1.5 GHz“) mit Farbdisplay und vielen Tasten sowie einem großen Drehknopf. Auf dem Display ist ein schwarzes Messraster mit einer gelben Kurve zu sehen; ein Marker ist bei etwa 32,5 MHz eingeblendet und zeigt rund −3 dB an. Unten rechts am Gerät sind zwei koaxiale Anschlüsse belegt; von dort führen zwei schwarze Koaxkabel zu einem mattschwarzen, rechteckigen Metallgehäuse mit Koaxbuchsen an beiden Stirnseiten und Befestigungslaschen, das vorne auf der grünlichen Tischoberfläche liegt. Auf dem Tisch liegen außerdem zwei kleine, runde schwarze Kappen. Im Hintergrund sind eine Steckdose, ein Kippschalter mit Leuchte und Kabelkanäle an der Wand zu sehen. — Abbildung EAS-11.12.2: Tiefpassfilter für Kurzwelle mit Frequenzgang

Grenzfrequenz $\qtyrange{30}{40}{\mega\hertz}$
Antennen-Tuner in Tiefpass-Konfiguration als Alternative
Reduzierung von Oberwellenaussendungen

AJ112: Welche Filter sollten im Störungsfall vor die einzelnen Leitungsanschlüsse eines UKW-, DAB- und TV-Empfängers oder anderer angeschlossener Geräte eingeschleift werden, um Kurzwellensignale zu dämpfen?

A: Ein Bandpassfilter für 30 MHz mit 2 MHz Bandbreite unmittelbar vor dem Antennenanschluss und ein Tiefpassfilter bis 30 MHz in das Netzkabel der gestörten Geräte.

B: Je ein Tiefpassfilter bis 40 MHz unmittelbar vor dem Antennenanschluss und in das Netzkabel der gestörten Geräte.

C: Eine Bandsperre für die entsprechenden Empfangsbereiche unmittelbar vor dem Antennenanschluss und ein Tiefpassfilter bis 40 MHz in das Netzkabel der gestörten Geräte.

D: Ein Hochpassfilter ab 40 MHz vor dem Antennenanschluss und zusätzlich je eine hochpermeable Ferritdrossel vor alle Leitungsanschlüsse der gestörten Geräte.

AJ104: Um die Möglichkeit unerwünschter Abstrahlungen mit Hilfe eines angepassten Antennensystems zu verringern, empfiehlt es sich ...

A: mit einem hohen Stehwellenverhältnis zu arbeiten.

B: nur vertikal polarisierte Antennen zu verwenden.

C: einen Antennentuner und/oder ein Filter zu verwenden.

D: die Netzspannung mit einem Bandpass für die Nutzfrequenz zu filtern.

Störungen durch starke Amateurfunksignale

Empfangsstörungen bei DAB, TV und UKW
Ursache: Übersteuerung des Empfängereingangs
Verringerung der Empfindlichkeit oder komplette Ausfälle

AJ110: Das Sendesignal eines VHF-Senders verursacht Empfangsstörungen in einem benachbarten DAB-Radio. Ein möglicher Grund hierfür ist ...

A: eine Übersteuerung des Empfängereingangs des DAB-Radios.

B: eine nicht ausreichende Oberwellenunterdrückung des VHF-Senders.

C: eine zu große Hubeinstellung am VHF-Sender.

D: die unterschiedliche Polarisation von VHF-Sende- und DAB-Empfangsantenne.

AJ111: Wie können sich störende Beeinflussungen in digitalen Rundfunkempfängern (DAB+) äußern?

A: Der Rundfunkempfang bleibt einwandfrei, da die digitale Fehlerkorrektur alle Störungen eliminiert.

B: Der Empfänger produziert Störgeräusche und/oder schaltet stumm.

C: Die Lautstärke des Rundfunkempfangs schwankt sehr stark.

D: Die Differenz zwischen Störsignalfrequenz und der Abtastfrequenz ist im Gerätelautsprecher hörbar.

AJ109: Ein SSB-Sender bei 432,2 MHz erzeugt an einer Richtantenne, welche unmittelbar auf die DVB-T2-Fernsehantenne des Nachbarn gerichtet ist, eine effektive Strahlungsleistung von 1,8 kW ERP. Dies führt gegebenenfalls ...

A: zu unerwünschten Reflexionen des Sendesignals.

B: zur Erzeugung von parasitären Schwingungen.

C: zur Übersteuerung der Vorstufe des Fernsehgerätes.

D: zu Störungen der IR-Fernbedienung des Fernsehgerätes.

Minimierung von Störungen durch Sendeleistung

Betrieb mit minimal erforderlicher Leistung
Vermeidung von unnötigen Störungen

AJ101: Um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, andere Stationen zu stören, sollte die benutzte Sendeleistung ...

A: auf die für eine zufriedenstellende Kommunikation erforderlichen 750 W eingestellt werden.

B: die Hälfte des maximal zulässigen Pegels betragen.

C: auf den maximal zulässigen Pegel eingestellt werden.

D: auf das für eine zufriedenstellende Kommunikation erforderliche Minimum eingestellt werden.

Abblockkondensatoren gegen HF-Störungen

Ableitung von HF gegen Masse
Keramik-Kondensatoren am besten geeignet
Elektrolyt- und Kunststoffkondensatoren ungeeignet
Kombination mit Tantal-Kondensatoren möglich
Erdung mit niedriger Impedanz notwendig

AJ119: Welche Art von Kondensatoren sollte zum Abblocken von HF-Spannungen vorzugsweise verwendet werden? Am besten verwendet man ...

A: Aluminium-Elektrolytkondensatoren.

B: Polykarbonatkondensatoren.

C: Tantalkondensatoren.

D: Keramikkondensatoren.

AJ102: Eine wirksame HF-Erdung sollte im genutzten Frequenzbereich ...

A: über eine niedrige Impedanz verfügen.

B: über eine hohe Reaktanz verfügen.

C: über eine hohe Impedanz verfügen.

D: induktiv gekoppelt sein.

Hochfrequenz-Drosseln in Stromversorgungen

Blockieren hochfrequente Einströmungen
Verhindern HF-Rückströmungen in die Stromversorgung
Eigenkapazitäten können Nebenresonanzen erzeugen
Nebenresonanzen beeinflussen HF-Stufen negativ
Verstärker können unerwünschte Rückkopplungen erhalten

AJ214: In HF-Schaltungen können Nebenresonanzen durch die ...

A: Sättigung der Kerne der HF-Spulen hervorgerufen werden.

B: Stromversorgung hervorgerufen werden.

C: Widerstandseigenschaft einer Drossel hervorgerufen werden.

D: Eigenresonanz der HF-Drosseln hervorgerufen werden.

Remote-Station

Remote-Betrieb von Funkstationen

Besteht aus mehreren Funktionsblöcken
Moderne Geräte integrieren teilweise mehrere Blöcke
Trennung zwischen Operator und Remote-Standort

Blockschaltbild einer Remote-Station

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Kurzfassung: Blockdiagramm mit drei nummerierten Blöcken (1, 2, 3), einer mittigen „Netzwerk“-Wolke und einer Antenne rechts, verbunden durch gerichtete Pfeile.

Detaillierte Beschreibung: Von links nach rechts: ein quadratischer Block mit der Ziffer „1“. Rechts davon eine wolkenförmige Darstellung mit der Beschriftung „Netzwerk“. Zwischen Block „1“ und der „Netzwerk“-Wolke verläuft ein horizontaler Doppelpfeil. Von der „Netzwerk“-Wolke führt ein nach rechts gerichteter Pfeil zu einem weiteren quadratischen Block mit der Ziffer „2“. Zwischen Block „2“ und einem rechts anschließenden Block mit der Ziffer „3“ verläuft eine horizontale Verbindung mit Pfeilen in beide Richtungen. Oberhalb dieser Verbindung stehen in drei Zeilen die Texte: „Audio (NF) RX“, „Audio (NF) TX“, „Steuer- und Kontrollsignale“. Vom rechten Rand des Blocks „3“ führt eine horizontale Leitung zu einem Antennensymbol (V-förmiger Strahler über einem kurzen Mast). Hintergrund ist weiß, weitere Beschriftungen oder Achsen sind nicht vorhanden. — Abbildung EAS-11.13.1: Blockschaltbild Remote Betrieb

Logische Darstellung der Funktionsblöcke
Steuerung, Netzwerkverbindung, Remote-Interface
Transceiver und angeschlossene Geräte

Computer und Bedienteil des Operators (Block 1)

Wandelt Audio- und Steuersignale in Netzwerkpakete
Empfangene Signale werden hör- und sichtbar gemacht

Netzwerk

Verbindet Operator mit Remote-Standort
Nutzung des Internets möglich

Remote-Interface am Remote-Standort (Block 2)

Setzt Netzwerkpakete in Steuer- und Audiosignale um
Überträgt empfangene Audiosignale zum Operator zurück

Transceiver/Verstärker/Tuner/Antennenrotor (Block 3)

Werden über das Remote-Interface gesteuert
Rückmeldung der Steuerbefehle erfolgt über das Netzwerk

AF701: Sie wollen Remote-Betrieb mit dem im Blockdiagramm dargestellten Aufbau durchführen. Welche Geräte könnten Sie als Block 1 verwenden?

A: Tuner oder Transceiver

B: Computer oder Bedienteil

C: Verstärker oder Computer

D: Verstärker oder Netzteil

AF702: Sie wollen Remote-Betrieb mit dem im Blockdiagramm dargestellten Aufbau durchführen. Welche Geräte könnten Sie als Block 2 verwenden?

A: Verstärker oder Netzteil

B: Remote-Tuner oder Transceiver

C: Computer oder Remote-Interface

D: Computer oder Netzteil

AF704: Sie führen Telefonie im Remote-Betrieb mit dem dargestellten Aufbau durch. Welche Komponente wandelt Datenpakete aus dem Netzwerk in Audio- und Steuersignale für die Aussendung um?

A: Block 3

B: Block 2

C: Netzwerk

D: Block 1

AF703: Sie führen Telefonie im Remote-Betrieb mit dem dargestellten Aufbau durch. Welche Komponente wandelt Audio- und Steuersignale des Operators in Datenpakete für die Übertragung im Netzwerk um?

A: Block 2

B: Netzwerk

C: Block 1

D: Block 3

AF705: Sie führen Telefonie im Remote-Betrieb mit dem dargestellten Aufbau durch. Welche Komponente erzeugt den auszusendenden Hochfrequenzträger?

A: Block 3

B: Block 2

C: Netzwerk

D: Block 1

Verzögerungen im Remote-Betrieb

Netzwerk- und Verarbeitungszeiten führen zu Latenzen
Codierung und Decodierung von Audiosignalen verursachen Verzögerungen
Muss beim Funkbetrieb berücksichtigt werden

AF709: Welche technische Besonderheit bei der Nutzung einer Remote-Station wirkt sich auf den Funkbetrieb aus?

A: Die Impedanz der Netzwerkverkabelung ist kleiner als 50 Ohm.

B: Die Signale kommen zu früh an.

C: Die Impedanz der Netzwerkverkabelung ist größer als 50 Ohm.

D: Die Signale kommen verzögert an.

AF710: Was bedeutet Latenz im Zusammenhang mit Remote-Betrieb?

A: Eine begrenzte Datenübertragungsrate der Netzwerkverbindung zur Funkstation

B: Eine begrenzte Sprachqualität durch Kompression der Sprachübertragung

C: Die zeitliche Verzögerung bei der Übertragung zwischen Nutzer und Remote-Station

D: Der vorübergehende Ausfall der Verbindung zwischen Nutzer und Remote-Station

Watchdog zur Überwachung der Remote-Station

Verhindert unkontrollierten Zustand bei Verbindungsabbruch
Regelmäßiger Austausch von Datenpaketen zwischen Station und Operator
Bei fehlender Rückantwort wechselt der Transceiver in sicheren Zustand

AF708: Wodurch kann bei Remote-Betrieb verhindert werden, dass der Sender trotz Ausfall der Verbindung zwischen Operator und Remote-Station dauerhaft auf Sendung bleibt?

A: VOX-Schaltung beim Operator

B: Unterbrechungsfreie Spannungsversorgung

C: Watchdog

D: Firewall

Fernabschaltung der Stromversorgung

Transceiver kann in einen undefinierten Zustand geraten
Versorgungsspannung sollte aus der Ferne abschaltbar sein
Lösung: IP-Steckdose zur Steuerung über das Netzwerk

AF707: Sie führen FM-Sprechfunk über Ihre Remote-Station durch. Aufgrund einer Fehlfunktion des Transceivers reagiert dieser nicht mehr auf Steuersignale. Wie können Sie die Sendung sofort beenden?

A: Fernabschalten der Versorgungsspannung, z. B. mittels IP-Steckdose

B: Herunterfahren des Internetrouters auf der Remoteseite

C: Herunterfahren des Internetrouters auf der Kontrollseite

D: Unterbrechen des Audio-Streams, z. B. durch Abschalten des VPNs

Störungen durch den Transceiver

Remote-Station kann durch eigene Signale gestört werden
Entsprechende Maßnahmen zur Entstörung erforderlich

AF706: Sie nutzen Ihre weit entfernte Remote-Station. Es kommt zu problematischer Einstrahlung oder Einströmung durch ihre eigene Aussendung. Was kann dadurch beeinträchtigt werden?

A: Der Transceiver oder dort befindliche Komponenten für die Fernsteuerung

B: Das lokale Netzwerk des Operators

C: Die Abspannung der Antennenanlage

D: Das Mikrofon oder der Lautsprecher des Operators