Empfänger

Navigationshilfe

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

Navigation

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

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

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 diesen wieder verlassen.

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

Ausblenden

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

Sie kann wie folgt wieder eingeblendet werden:

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

Zoom

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

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

Detektorempfänger

Einer der ersten und einfachsten Empfänger für AM
Energie wird direkt aus dem empfangenen Signal gezogen
Nur im Lokalbereich von starken Rundfunksendern nutzbar

Abbildung 232: Schaltbild eines einfachen Detektor-Empfängers

Parallel-Schwingkreis aus Spule und variablen Kondensator

Abbildung 234: Gleichgerichtetes Signal an der Diode

Signal von Antenne (rot) regt Schwingkreis an, wenn dieser auf die Frequenz abgestimmt ist

Diode (blau) richtet die AM-Modulation gleich

Hochohmiger Kopfhörer (grün) macht das Signal hörbar, da der Kopfhörer träge ist und den einzelnen Stromstößen nicht folgen kann

EF101: Was stellt nachfolgende Schaltung dar?

A: Detektorempfänger

B: Oszillator

C: Modulator

D: Verstärker

Überlagerungsempfänger (Einfachsuper) I

Mischprozess mit einer Oszillatorfrequenz
Konstante Zwischenfrequenz
Bessere Selektivität des Empfangssignals
Filter müssen nicht veränderlich sein
Höhere Trennschärfe

Abbildung 236: Überlagerungsempfänger (Einfachsuper); die notwendigen Filter sind der Übersichtlichkeit halber in den Verstärkerstufen enthalten

EF102: Welchen Vorteil bietet ein Überlagerungsempfänger gegenüber einem Geradeaus-Empfänger?

A: Geringere Anforderungen an die VFO-Stabilität

B: Höhere Bandbreiten

C: Bessere Trennschärfe

D: Wesentlich einfachere Konstruktion

Zwischenfrequenz

Eine Frequenz, auf die für die weitere Verarbeitung gemischt wird
Im einfachsten Fall die NF → Direktüberlagerungsempfänger
Bei NF muss die Oszillatorfrequenz nahe der Empfangsfrequenz sein
Klasse A behandelt Mehrfachsuper-Empfänger mit mehreren Zwischenfrequenzen

EF208: Wo liegt bei einem Direktüberlagerungsempfänger üblicherweise die Oszillatorfrequenz für den Mischer?

A: Sie liegt sehr viel tiefer als die Empfangsfrequenz.

B: Sie liegt bei der Zwischenfrequenz.

C: Sie liegt sehr weit über der Empfangsfrequenz.

D: Sie liegt in nächster Nähe zur Empfangsfrequenz.

Überlagerungsempfänger (Einfachsuper) II

Nahselektion oder Trennschärfe

Fähigkeit des Empfängers, das gewünschte Empfangssignal möglichst gut von benachbarten Signalen trennen zu können
Wird maßgeblich durch die ZF-Filter bestimmt
Legt die Qualität des gesamten Empfangszweiges fest

AF115: Wodurch wird die Nahselektion eines Superhet-Empfängers bestimmt?

A: Durch den Bandpass auf der Empfangsfrequenz

B: Durch den Empfangsvorverstärker

C: Durch die ZF-Filter

D: Durch die ZF-Verstärkung

Mischer II

Steuerkennlinien

Abbildung 237: Linearer Widerstand und nichtlineare Diode

Steuerkennlinien können linear oder nicht-linear sein

Im linearen Bereich finden keine Verzerrungen statt
Mathematisches Verhalten wie bei Addition

Im nichtlinearen Bereich bewirkt die Steuerkennlinie die Verzerrung von einem Eingangssignal zu unterschiedlichen Änderungen am Ausgangssignal
Mathematischen Verhalten wie bei einer Multiplikation
Deshalb findet im nichtlinearen Bereich immer ein Mischprozess statt
Mischprodukte erzeugen immer zusätzliche Frequenzen im Ausgangssignal

AF212: In welchem Bereich der Steuerkennlinie arbeitet die Mischstufe eines Überlagerungsempfängers?

A: Sie arbeitet im kapazitiven Bereich.

B: Sie arbeitet im induktiven Bereich.

C: Sie arbeitet im nichtlinearen Bereich.

D: Sie arbeitet im linearen Bereich.

Ringmischer

Am Ausgang eines Mischers soll nur das Mischprodukt erscheinen
Unerwünschte Mischprodukte und die Eingangssignale sollen maximal unterdrückt werden
4 Dioden in Ringschaltung
Oszillator an U2 schaltet immer zwei Dioden aktiv
In dieser Zeit kann eine gleichförmige Welle von U1 zum Ausgang gelangen

AF213: Durch welchen Mischer werden unerwünschte Ausgangssignale am stärksten unterdrückt?

A: Balancemischer

B: additiver Diodenmischer

C: Dualtransistormischer

D: Doppeldiodenmischer

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

A: Ein additiver Diodenmischer

B: Ein Eintakt-Transistormischer

C: Ein unbalancierter Produktdetektor

D: Ein balancierter Ringmischer

Spiegelfrequenzen

Abbildung 239: Mischvorgang mit Empfangsfrequenz $f_\text{e}$, Oszillatorfrequenz $f_\text{o}$ und der Zwischenfrequenz $f_\text{ZF}$

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

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

Abbildung 240: Empfangsfrequenzen die beide zur selben $f_{ZF}$ führen

Gewünschte Empfangsfrequenz $f_{e1}$ → Spiegelfrequenz $f_{e2}$
Abstand zwischen gewünschter Empfangsfrequenz und Spiegelfrequenz → ${2 \cdot f_{ZF}}$

Oszillator schwingt oberhalb der Empfangsfrequenz

↓

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

Oszillator schwingt unterhalb der Empfangsfrequenz

↓

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

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

Spiegelfrequenzunterdrückung

Ohne Unterdrückung kann die Spiegelfrequenz zu Empfangsstörungen führen
Vermeidung: Gewünschte Frequenz wird durch einen Bandpassfilter selektiert
Spiegelfrequenz wird möglichst maximal unterdrückt

Maßnahme für eine möglichst hohe Unterdrückung:

Abstand zwischen gewünschter Empfangsfrequenz und Spiegelfrequenz durch eine hohe ZF möglichst groß wählen
Bei einem großen Abstand kann ein hochwertiges Bandpassfilter leichter realisiert werden

AF201: Welche Differenz liegt zwischen der HF-Nutzfrequenz und der Spiegelfrequenz?

A: Das Doppelte der HF-Nutzfrequenz

B: Das Doppelte der ZF

C: Die HF-Nutzfrequenz plus der ZF

D: Das Dreifache der ZF

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

A: 124,2 MHz

B: 156,3 MHz

C: 280,5 MHz

D: 134,9 MHz

Lösungsweg

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

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

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

A: 39 MHz

B: 49,7 MHz

C: 17,6 MHz

D: 67,3 MHz

Lösungsweg

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

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

AF204: Wodurch wird beim Überlagerungsempfänger die Spiegelfrequenzdämpfung bestimmt?

A: Durch die Demodulatorkennlinie

B: Durch die Vorselektion

C: Durch den Tiefpass im Audioverstärker

D: Durch die Selektion im ZF-Bereich

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

A: Die Frequenz des lokalen Oszillators

B: Die ZF

C: Die doppelte ZF

D: Die doppelte Empfangsfrequenz

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

A: 10,7 MHz

B: 35,64 MHz

C: 24,94 MHz

D: 3,54 MHz

Lösungsweg

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

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

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

A: 17,8 MHz

B: 39,2 MHz

C: 7,1 MHz

D: 49,9 MHz

Lösungsweg

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

Bei $f_E < f_{OSZ}$:

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

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

A: Ein solcher Empfänger hat eine höhere Großsignalfestigkeit.

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

C: Die Spiegelfrequenz liegt sehr weit außerhalb des Empfangsbereichs.

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

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

A: Durch die Bandbreite der ZF-Filter

B: Durch die Höhe der ZF

C: Durch die Verstärkung der ZF

D: Durch die NF-Bandbreite

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

A: Sie vermeidet eine hohe Spiegelfrequenzunterdrückung.

B: Sie ermöglicht eine hohe Spiegelfrequenzunterdrückung.

C: Sie reduziert Beeinflussungen des lokalen Oszillators durch Empfangssignale.

D: Sie ermöglicht eine gute Nahselektion.

Doppelüberlagerungsempfänger (Doppelsuper)

Abbildung 244: Blockschaltbild eines Doppelsuper

HF-Teil mit Vorselektion
1. Mischer mit VFO
1. ZF-Verstärker mit Roofing-Filter
2. Mischer mit CO

2. ZF-Verstärker mit Filter
3. Mischer als Produktdetektor oder Demodulator ggf. mit BFO
NF-Verstärker

Verwendung von zwei Zwischenfrequenzen
Hohe 1. ZF → gute Spiegelfrequenzunterdrückung
Niedrige 2. ZF → hohe Trennschärfe

Nach 1. ZF ist ein Eingangsfilter vor 2. Mischer
Spiegelfrequenz lässt sich durch großen Abstand gut unterdrücken
Nach 2. ZF Filter mit hoher Güte
Lässt sich für niedrige Frequenzen gut realisieren
ZF und gewünschte Empfangsfrequenz weit entfernt legen → Vermeidung des Direktempfangs der ZF
1. ZF das Doppelte der maximalen Empfangsfrequenz

AF112: Welche Aussage ist für einen Doppelsuper richtig?

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

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

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

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

AF113: Welche Aussage ist für einen Doppelsuper richtig?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Roofing Filter

Nach 1. Mischer schmales Filter (Roofing Filter)
Auf 1. ZF abgestimmt
Bandbreite mindestens so groß wie größte benötigte Empfangsbandbreite

AF116: Wie groß sollte die Bandbreite des Filters für die 1. ZF in einem Doppelsuper sein?

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

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

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

D: Sie muss den vollen Abstimmbereich des Empfängers umfassen.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Oszillator-Frequenzen

Oszillatorfrequenzen sind jeweils ober- oder unterhalb der gewünschten Eingangsfrequenz
Es existieren für jeden Mischer zwei Lösungsmöglichkeiten

$f_{OSZ} = f_{ZF}\,+\,f_{E}$
$f_{OSZ} = f_{ZF}\,-\,f_{E}$

AF210: Welchen Frequenzbereich kann der VFO des im folgenden Blockschaltbild gezeichneten HF-Teils eines Empfängers haben?

A: 20 bis 47 MHz oder 62 bis 89 MHz

B: 23 bis 41 MHz oder 53 bis 80 MHz

C: 23 bis 41 MHz oder 62 bis 89 MHz

D: 20 bis 47 MHz oder 53 bis 80 MHz

Lösungsweg

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

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

Lösung: $\begin{aligned}f_{OSZ} &= f_{ZF}\,+\,f_{E}\\ &= 50MHz\,+\,3\dots30MHz\\ &= 53\dots80MHz\end{aligned}$
Lösung: $\begin{aligned}f_{OSZ} &= f_{ZF}\,-\,f_{E}\\ &= 50MHz\,-\,3\dots30MHz\\ &= 47\dots20MHz\end{aligned}$

AF120: Welche Frequenzen können die drei Oszillatoren des im folgenden Blockschaltbild gezeichneten Empfängers haben, wenn eine Frequenz von 3,65 MHz empfangen wird? Bei welcher Antwort sind alle drei Frequenzen richtig?

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

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

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

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

Lösungsweg

gegeben: $f_{E} = 3,65MHz$
gegeben: $f_{ZF1} = 50MHz$

gegeben: $f_{ZF2} = 9MHz$
gegeben: $f_{NF} = 455kHz$

gesucht: $f_{OSZ}$ für $f_{VFO}, f_{CO1}, f_{CO2}$

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Lösungsweg

gegeben: $f_{E} = 21,1MHz$
gegeben: $f_{ZF1} = 9MHz$

gegeben: $f_{ZF2} = 460kHz$

gesucht: $f_{VFO} \gt f_E, f_{CO} \lt f_{ZF1}$

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

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

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

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

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

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

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

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

Lösungsweg

gegeben: $f_{E} = 28MHz$
gegeben: $f_{ZF1} = 10,7MHz$

gegeben: $f_{ZF2} = 460kHz$

gesucht: $f_{VFO} \gt f_E, f_{CO} \gt f_{ZF1}$

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

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

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

Trennschärfe I

Empfang des gewünschten Signals
Bei gleichzeitiger Unterdrückung von naheliegenden, unerwünschten Signalen

Hohe Trennschärfe → geringe Bandbreite notwendig
Idealerweise nur so breit wie das zu empfangene Signal

EF208: Wo liegt bei einem Direktüberlagerungsempfänger üblicherweise die Oszillatorfrequenz für den Mischer?

A: Sie liegt sehr weit über der Empfangsfrequenz.

B: Sie liegt sehr viel tiefer als die Empfangsfrequenz.

C: Sie liegt in nächster Nähe zur Empfangsfrequenz.

D: Sie liegt bei der Zwischenfrequenz.

Trennschärfe II

Trennschärfe eines Empfängers wird durch die Bandbreite der Filter im ZF-Bereich bestimmt
Bandbreite ist nach Modulationsart unterschiedlich
SSB → 2,7 kHz
CW und RTTY → 500 Hz zur Trennung von nebenliegenden Signalen
FM → 12 kHz

Bandbreiten und Flankensteilheit durch technisch unterschiedliche Konzepte
Quarzfilter → stark steilflankig und sehr schmalbandig
Keramikfilter → steilflankig und schmalbandig
LC-Filter → nicht so steilflankig und größere Bandbreite
RC-Filter werden üblicherweise in HF nicht eingsetzt

AF208: Welches der folgenden Bandpassfilter verfügt bei jeweils gleicher Mittenfrequenz am ehesten über die geringste Bandbreite und höchste Flankensteilheit?

A: LC-Filter

B: Keramikfilter

C: RC-Filter

D: Quarzfilter

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

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

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

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

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

AF205: Welche Baugruppe eines Empfängers bestimmt die Trennschärfe?

A: Die PLL-Frequenzaufbereitung

B: Das Oberwellenfilter im ZF-Verstärker

C: Der Oszillatorschwingkreis in der Mischstufe

D: Die Filter im ZF-Verstärker

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

A: AM-Signale

B: OFDM-Signale

C: FM-Signale

D: SSB-Signale

BFO I

Beat-Frequency-Oszillator (BFO)
ZF-Signal wird mittels Überlagerungsmischung durch den BFO als Hilfsträger demoduliert
Angewandt bei Signalen ohne Hilfsträger (SSB, CW)

EF209: Welchem Zweck dient ein BFO in einem Empfänger?

A: Um FM-Signale zu unterdrücken

B: Zur Mischung mit einem Empfangssignal zur Erzeugung der ZF

C: Zur Unterdrückung der Amplitudenüberlagerung

D: Zur Hilfsträgererzeugung, um CW- oder SSB-Signale hörbar zu machen

BFO II

BFO für SSB

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

BFO für CW

BFO muss Abstand zum CW-Signal haben
So viel, wie das hörbare CW-Signal sein soll
Angenehmer Ton bei 600 bis 900 Hz
Meistens bei 800 Hz

AF211: Wie groß sollte die Differenz zwischen der BFO-Frequenz und der letzten ZF für den Empfang von CW-Signalen ungefähr sein?

A: 800 Hz

B: 4 kHz

C: die doppelte Zwischenfrequenz

D: die halbe Zwischenfrequenz

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

A: RC-Oszillator

B: LC-Oszillator mit Parallelschwingkreis

C: LC-Oszillator mit Reihenschwingkreis

D: quarzgesteuerter Oszillator

Inter- und Kreuzmodulation

Zwei starke HF-Signale am Eingang eines Empfängers → Störungen durch Inter- oder Kreuzmodulation
Bei Intermodulation zeigt die Empfängerstufe nichtlineares Verhalten → unerwünschte Frequenzen mit Überlagerungsstörungen
Bei Kreuzmodulation wird gewünschtes Signal durch ein starkes, benachbartes AM-Signal beeinflusst → Modulation des benachbarten Senders ist hörbar

AF217: Welches Phänomen tritt bei einem gleichzeitigen Empfang zweier Signale an einer nicht linear arbeitenden Empfängerstufe auf?

A: Intermodulation

B: Frequenzmodulation

C: Dopplereffekt

D: erhöhter Signal-Rausch-Abstand

AF219: Wodurch wird Kreuzmodulation verursacht?

A: Durch Übermodulation oder zu großen Hub.

B: Durch Reflexion der Oberwellen im Empfangsverstärker.

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

D: Durch die Übersteuerung eines Verstärkers.

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

A: Durch eine zu niedrige Rauschzahl des Empfängers

B: Durch Batteriebetrieb des Empfängers

C: Durch Betrieb des Empfängers an einem linear geregelten Netzteil

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

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

A: Es wird ein zu schmalbandiges Quarzfilter verwendet.

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

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

D: Es wird ein zu schmalbandiger Preselektor verwendet.

Saugkreis

Unterdrückung des Störsignals vor dem Empfänger
Filter ist auf die Frequenz des Störsignals abgestimmt
Störsignal wird unterdrückt

AF223: Welche Konfiguration wäre für die Unterdrückung eines unerwünschten Störsignals am Eingang eines Empfängers hilfreich?

Großsignalfestigkeit IP3

Interception Point IP3
Maß für den Punkt, an dem unerwünschte Mischprodukte 3. Ordnung den Amplitudenwert des Eingangssignal erreichen
Je höher der IP3 eines Empfängers, umso größere Signale können störungsfrei verarbeitet werden

AF221: Welche Empfängereigenschaft beurteilt man mit dem Interception Point IP$_3$?

A: Großsignalfestigkeit

B: Trennschärfe

C: Signal-Rausch-Verhältnis

D: Grenzempfindlichkeit

Attenuator

Zuschaltbares Dämpfungsglied am Empfängereingang
Intermodulationsprodukte und Kreuzmodulation werden verringert
Nutzsignal wird um den Faktor des Dämpfungsglieds reduziert
Störsignale auf den Faktor 1000 (3. Ordnung) abgeschwächt
Beispiel: Attenuator 10dB → Nutzsignal 10dB → Mischprodukte 30dB

AF220: Wodurch erreicht man eine Verringerung von Intermodulation und Kreuzmodulation beim Empfang?

A: Einschalten eines Dämpfungsgliedes vor den Empfängereingang

B: Einschalten des Vorverstärkers

C: Einschalten des Noise-Blankers

D: Einschalten der Rauschsperre

Begrenzerverstärker

Abbildung 247: Wirkungsweise eine Begrenzverstärkers

Anwendung in der ZF bei FM
Eingangssignal wird verstärkt
Anschließend die Amplituden begrenzt
Information ist in der Frequenzänderung weiterhin vorhanden
Amplitudenschwankungen werden unterdrückt

AF226: Welche Aufgabe hat der Begrenzerverstärker in einem FM-Empfänger?

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

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

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

D: Er verringert das Vorstufenrauschen.

Vorverstärker und Dämpfungsglied

Dämpfungsglied

Kurzwellenempfänger können durch starke Signale übersteuern
Insbesondere im Empfangsbereich und 1. Mischer
Verzerrrte und unverständliche Wiedergabe der Signale

Zuschalten von Abschwächer (Attenuator) im TRX
Dämpfen der Eingangssignale um einen vorgegebenen Wert

EF217: Welche Baugruppe vermindert die Übersteuerung eines Empfängereingangs?

A: Rauschsperre

B: Oszillator

C: ZF-Filter

D: Dämpfungsglied

Vorverstärker

Hohe Signale (UHF und höher) werden durch Antennenleitung abgeschwächt
Vorverstärker direkt an Empfangsantenne montieren

Kabelverluste werden ausgeglichen
Abschaltbar im Sendefall
Deaktivierbar bei starken lokalen Signalen

EF218: An welcher Stelle einer Amateurfunkanlage sollte ein UHF-Vorverstärker eingefügt werden?

A: Zwischen Stehwellenmessgerät und Empfängereingang

B: Möglichst direkt an der UHF-Antenne

C: Möglichst unmittelbar vor dem Empfängereingang

D: Zwischen Senderausgang und Antennenkabel

Low Noise Block (LNB)

Abbildung 249: Blockschaltbild eines Empfangszweigs mit LNB

Low Noise Block Converter (LNB) mischt hohe Frequenzen direkt hinter der Antenne herunter
Häufig im Satellitenfunkverkehr
Weniger Kabelverluste durch niedrige Frequenz

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

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

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

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

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

Benötigt Spannungsversorgung
Einsatz von BIAS-T
Unterschiedliche Spannungen für unterschiedliche Polarisation
Üblicherweise 12 V und 18 V

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

A: Der LNB schaltet auf einen anderen Satelliten um.

B: Der LNB wird durch Überspannung beschädigt.

C: Der LNB schaltet die Polarisation um.

D: Der LNB schaltet den Empfangsbereich um.

S-Meter

Anzeige der Empfangsstärke des anliegenden HF-Signals
9 S-Stufen und nachfolgender Bereich mit +dB
Bis S9: Eine S-Stufe entspricht 6dB
6dB: $2\cdot U$ oder $4\cdot P$

AA113: Wie groß ist der Unterschied zwischen den S-Stufen S4 und S7 in dB?

A: 15 dB

B: 18 dB

C: 9 dB

D: 3 dB

Lösungsweg

von S3 bis S7 sind 3-Stufen
$3\cdot 6dB = 18dB$

AF104: Ein Funkamateur kommt laut S-Meter mit S7 an. Dann schaltet dieser seine Endstufe ein und bittet um einen erneuten Rapport. Das S-Meter zeigt nun S9+8 dB an. Um welchen Faktor hat der Funkamateur seine Leistung erhöht?

A: 120-fach

B: 10-fach

C: 20-fach

D: 100-fach

Lösungsweg

von S7 auf S9+8dB sind 6dB+6dB+8dB = 20dB
20dB entsprechen der 100-fachen Leistung

AF101: Um wie viele S-Stufen müsste die S-Meter-Anzeige Ihres Empfängers steigen, wenn Ihr Partner die Sendeleistung von 25 W auf 100 W erhöht?

A: Um vier S-Stufen

B: Um zwei S-Stufen

C: Um acht S-Stufen

D: Um eine S-Stufe

Lösungsweg

von 25W auf 100W sind $\frac{100W}{25W} = 4$-fache Leistung
4-fache Leistung entsprich einer S-Stufe

AF102: Um wie viel S-Stufen müsste die S-Meter-Anzeige Ihres Empfängers steigen, wenn Ihr Funkpartner die Sendeleistung von 100 W auf 400 W erhöht?

A: Um acht S-Stufen

B: Um eine S-Stufe

C: Um zwei S-Stufen

D: Um vier S-Stufen

Lösungsweg

von 100W auf 400W sind $\frac{400W}{100W} = 4$-fache Leistung
4-fache Leistung entspricht einer S-Stufe

AF103: Ein Funkamateur erhöht seine Sendeleistung von 10 auf 100 W. Vor der Leistungserhöhung zeigte Ihr S-Meter genau S8. Auf welchen Wert müsste die Anzeige Ihres S-Meters nach der Leistungserhöhung ansteigen?

A: S9

B: S9+9 dB

C: S9+4 dB

D: S9+7 dB

Lösungsweg

von 10W auf 100W sind $\frac{100W}{10W} = 10$-fache Leistung
10-fache Leistung entspricht 10dB
von S8 auf S9 sind 6dB
die restlichen 4dB kommen als +4dB oben drauf

AA114: Wie stark ist die Empfängereingangsspannung abgesunken, wenn die S-Meter-Anzeige durch Änderung der Ausbreitungsbedingungen von S9+20 dB auf S8 zurückgeht? Die Empfängereingangsspannung sinkt um ...

A: 23 dB.

B: 26 dB.

C: 6 dB.

D: 20 dB.

Lösungsweg

von S9+20dB auf S8 sind 26dB

Spannung am Eingang

Kurzwelle bis 30 MHz: S9 ⇒ 50 µV an 50 Ω
VHF bei 144 MHz: S9 ⇒ 5 µV an 50 Ω

AF105: Durch „Fading“ sinkt die S-Meter-Anzeige von S9 auf S8. Auf welchen Wert sinkt dabei die Empfänger-Eingangsspannung ab, wenn bei S9 am Empfängereingang 50 μV anliegen? Die Empfänger-Eingangsspannung sinkt auf

A: 25 μV

B: 40 μV

C: 30 μV

D: 37 μV

Lösungsweg

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

Dämpfungsglieder

Abbildung 253: Dämpfungsglied in PI-Konfiguration mit Quelle und Lastwiderstand

Schwächen Signalpegel definiert ab
Vermeidung von Übersteuerung oder Beschädigung von Messgeräten
Eingangspegel für Verstärker und Empfänger auf ein definiertes Maß reduzieren

Dämpfung über Widerstände und Umwandlung in Wärme
Bei symmetrischen Dämpfungsgliedern sind Ein- und Ausgangsimpedanzen gleich
Üblicherweise 50 Ω

Abbildung 254: Dämpfungsglied in T-Konfiguration mit Quelle und Lastwiderstand

Dämpfung wird in dB angegeben
z.B 20dB = Faktor 100
100 W Eingangsleistung ⇒ 1 W Ausgangsleistung

AD806: In einem 50 Ω System wird in ein symmetrisches 20 dB Dämpfungsglied die Leistung von 100 W eingespeist. Der Widerstand $R_{\textrm{L}}$ = 50 Ω ist an das Dämpfungsglied angepasst. Welche Leistung wird insgesamt im Dämpfungsglied in Wärme umgesetzt?

A: 1 W

B: 99 W

C: 50 W

D: 2 W

Lösungsweg

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

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

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

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

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

A: 50

B: 100

C: 20

D: 10

Lösungweg

20dB entsprechen einer Leistungdämpfung mit dem Faktor 100

AD804: Dargestellt ist ein 6 dB Dämpfungsglied. Wie groß ist das Leistungsverhältnis zwischen der Eingangsleistung $P_{\textrm{IN}}$ und der Leistung am Lastwiderstand $P_{\textrm{RL}}$?

A: 2

B: 4

C: 3

D: 6

Lösungsweg

6dB entsprechen einer Leistungsdämpfung mit dem Faktor 4

AD805: Dargestellt ist ein symmetrisches 50 Ω Dämpfungsglied. Welche Impedanz ist zwischen $a$ und $b$ messbar, wenn $R_{\textrm{L}}$ = 50 Ω beträgt?

A: 100 Ω

B: $R_1$ + 50 Ω

C: $R_1$ + $R_2$ + 50 Ω

D: 50 Ω

Lösungsweg

Die Impedanz für die Gesamtschaltung ändert sich nicht – also 50Ω

AD801: Was zeigt diese Schaltung?

A: Tiefpass

B: Verstärker

C: Hochpass

D: Dämpfungsglied

AD802: Was zeigt diese Schaltung?

A: Verstärker

B: Tiefpass

C: Hochpass

D: Dämpfungsglied

Automatische Verstärkungsregelung (AGC) I

Automatische Verstärkungsregelung (Automatic-Gain-Control, AGC) regelt NF-Ausgangssignal bei schwankendem HF-Eingangssignal nach
Einsatz z.B. bei Fading
Lautstärkeschwankungen werden verringert

Funktionsweise

Erfassung des Empfangspegels am Ausgang des Empfängerzweigs
Damit wird die HF-Verstärkung geregelt
Beeinflussung der Empfangslautstärke nach der Demodulation
Anpassung des Ansprechsverhaltens (Ansprechzeit, Abfallzeit) möglich

Nicht verwechseln mit der Automatic-Level-Control (ALC) im Sender

AGC-Modi

AGC Slow
AGC Normal
AGC Fast
AGC Off

SSB: AGC Slow oder Normal
Morsen: AGC Normal oder Fast
Digimodes: AGC Fast oder Off

EF211: Womit werden Pegelschwankungen des NF-Ausgangssignals verringert, die durch Schwankungen im HF-Eingangssignal hervorgerufen werden?

A: Automatische Verstärkungsregelung

B: NF-Störaustaster

C: NF-Vorspannungsregelung

D: NF-Filter

EF212: Was bedeutet an einem Schalter eines Empfängers die Abkürzung AGC?

A: Automatischer Antennentuner

B: Automatische Frequenzkorrektur

C: Automatische Gleichlaufsteuerung

D: Automatische Verstärkungsregelung

Automatische Verstärkungsregelung (AGC) II

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

Ohne AGC

Starke Signale übersteuern die NF
Schwache Signale sind sehr leise
Lautstärke muss von Hand nachgeregelt werden

AF224: Was bewirkt die AGC (Automatic Gain Control) bei einem starken Eingangssignal?

A: Sie reduziert die Amplitude des VFO.

B: Sie reduziert die Amplitude des BFO.

C: Sie erhöht die Verstärkung von Verstärkerstufen im Empfangsteil.

D: Sie reduziert die Verstärkung von Verstärkerstufen im Empfangsteil.

SNR und Rauschzahl

SNR (Signal-to-Noise Ratio)

Verhältnis von Nutzsignal zu Rauschsignal (Noise)
Je höher das SNR, desto mehr hebt sich das Signal vom Rauschen ab

AF227: Was bedeutet Signal-Rausch-Abstand (SNR) bei einem Empfänger?

A: Es ist der Abstand zwischen Empfangsfrequenz und Spiegelfrequenz.

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

C: Es ist der Frequenzabstand zwischen Empfangssignal und Störsignal.

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

Rauschzahl

Wird häufig bei HF-Vorverstärkern angegeben
Verschlechterung des SNR bei Durchgang des Signals durch den Verstärker
Verhältnis von eingehendem SNR zu ausgehendem SNR
Rauschmaß: Angabe der Rauschzahl in dB
Rauschzahl 2 → Rauschmaß 3dB

AF228: Was bedeutet die Rauschzahl von 1,8 dB bei einem UHF-Vorverstärker?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Rauschen

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

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

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

A: Sie ist proportional zur Bandbreite des Empfängers.

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

C: Sie ist umgekehrt proportional zur Bandbreite des Empfängers.

D: Sie ist umgekehrt proportional zum Eingangswiderstand des Empfängers.

AB409: Wie verhält sich der Pegel des thermischen Rauschens am Empfängerausgang, wenn von einem Quarzfilter mit einer Bandbreite von 2,5 kHz auf ein Quarzfilter mit einer Bandbreite von 0,5 kHz mit gleicher Durchlassdämpfung und Flankensteilheit umgeschaltet wird? Der Rauschleistungspegel ...

A: verringert sich um etwa 14 dB.

B: verringert sich um etwa 7 dB.

C: erhöht sich um etwa 14 dB.

D: erhöht sich um etwa 7 dB.

Lösungsweg

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

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

Squelch II

Vergleicht das empfangene Signal mit einem eingestellten Schwellwert
Eingangssignal für Squelch wird an der ZF oder NF abgegriffen

AF225: Welche Signale steuern gewöhnlich die Empfängerstummschaltung (Squelch)?

A: Es ist das Signal des VFO.

B: Es ist das HF-Signal der Eingangsstufe.

C: Es ist das Signal des BFO.

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

Notch-Filter

Notch-Filter oder Kerbfilter
Schmalbandiges Filter
Unterdrückt eine bestimmte NF-Frequenz
Realisierbar im NF-Bereich oder ZF-Bereich

EF216: Welches Diagramm stellt den Frequenzverlauf eines Empfänger-Notchfilters dar?

Rauschunterdrückung

Empfangssignal gestört durch Rauschen oder Impulse
Schwaches Signal mit Rauschanteilen
Zündfunken, Schaltnetzteile, Maschinen etc.

Noise Reduction (NR)
→ Aktive Differenzierung von Nutzsignal und Rauschen
Noise Blanker (NB)
→ Tastet impulsförmige Störungen aus

EF213: Welche Aufgabe hat das Rauschunterdrückungsverfahren (Noise Reduction) in einem Empfänger?

A: Verringerung des Dynamikbereichs im ZF-Signal

B: Verringerung des Rauschanteils in der Versorgungsspannung

C: Verringerung der Umgebungsgeräusche im Kopfhörer

D: Verringerung des Rauschanteils im Signal

EF214: Welche Baugruppe könnte in einem Empfänger gegebenenfalls dazu verwendet werden, impulsförmige Störungen auszublenden?

A: Noise Blanker

B: Notch Filter

C: Automatic Gain Control

D: Passband Tuning

Demodulator

Demodulation von Signalen

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

AM-Demodulation

Abbildung 256: Hüllkurvendemodulator zur Demodulation von AM-Signalen

AM-Signale werden mit einem Hüllkurvendemodulator verarbeitet
HF-Signal wird über einen Schwingkreis selektiert und gleichgerichtet
Kondensator lädt auf → Widerstand entlädt mit definierter Zeitkonstante

AD501: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen ...

A: FM-Demodulator.

B: Produktdetektor zur Demodulation von SSB Signalen.

C: SSB-Modulator.

D: Hüllkurvendemodulator zur Demodulation von AM-Signalen.

Abbildung 257: Hüllkurvendemodulator mit ZF-Eingangssignal

Abbildung 258: Demoduliertes Signal am Punkt X

Anschluss X: Anzeige der gleichgerichteten Spitzenspannung
Leichter Abfall der Spannung durch parallele Entladung
Hüllkurve entspricht der aufmodulierten NF, überlagert mit einem Sägezahnsignal
Nachfilterung entfernt den Trägeranteil

AD502: Am ZF-Eingang des Hüllkurvendemodulators liegt das dargestellte Signal an. Welches der folgenden Signale zeigt sich an dem mit X bezeichneten Punkt der Schaltung?

FM-Demodulation

Abbildung 259: Schwingkreis als Flankendiskriminator

FM-Demodulation mittels Flankendiskriminator
Signal aus der Zwischenfrequenz läuft in einen Schwingkreis
Schwingkreis: Resonanzfrequenz $f_\text{res}$ leicht versetzt zu $f_\text{ZF}$
Frequenzänderungen werden in Amplitudenänderungen umgewandelt
Nachgeschalteter AM-Demodulator liefert die NF

AD504: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen ...

A: Produktdetektor zur Demodulation von SSB-Signalen.

B: Produktdetektor zur Demodulation von FM-Signalen.

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

D: Diodendetektor zur Demodulation von SSB-Signalen.

FM-Demodulation mittels PLL

PLL nutzt einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO), der dem Eingangssignal folgt
Regelspannung entspricht der FM-Modulation (aufmodulierte NF)
Signalabgriff zur weiteren NF-Verarbeitung

AD505: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen ...

A: PLL-Abwärtsmischer.

B: PLL-FM-Demodulator.

C: AM-Modulator.

D: SSB-Demodulator mit PLL-gesteuertem BFO.

SSB-Demodulation

SSB-Demodulation mittels Produktdetektor
Ringmischer mischt die Zwischenfrequenz (ZF) mit einem Beat Frequency Oscillator (BFO)
Entstehendes Mischprodukt ist das gewünschte SSB-NF-Signal
BFO muss exakt auf den unterdrückten Träger abgestimmt sein

AD506: Bei dieser Schaltung handelt es sich um einen ...

A: Diskriminator zur Demodulation von FM-Signalen.

B: Flankendemodulator zur Demodulation von FM-Signalen.

C: Hüllkurvendemodulator zur Demodulation von AM-Signalen.

D: Produktdetektor zu Demodulation von SSB-Signalen.

Frequenzmessung I

Abgleich von Funkgeräten
Nach Reparatur oder durch Veränderungen durch Alterung
Frequenzzähler zur Messung von Oszillatorfrequenzen

Abbildung 262: Multimeter, das im Frequenzmessbereich 455 kHz anzeigt. Darüber erscheinen ein Symbol für niedrige Batteriespannung, die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur. Diese Werte haben nichts mit der Frequenzmessung zu tun.

EI501: Womit kann die Frequenz eines unmodulierten Hochfrequenzsignals gemessen werden? Mit einem ...

A: Frequenzzähler.

B: Wechselspannungsmessgerät.

C: Wechselstromzähler.

D: Widerstandsmessgerät.

Anzeige der Frequenz
Bei älteren Geräten steht hinten ein 10^x-Multiplikator

Abbildung 263: Display eines Frequenzzählers, der 455 · 10³ Hz anzeigt

Abgleichanleitung verlangt oft Einstellung bis auf eine bestimmte Abweichung
z.B. ±10 Hz
Stellenwert der Ziffern kennen
Auf Komma und Einheitenpräfix oder Multiplikator achten

Abbildung 264: Diese Anzeige stellt eine Frequenz in MHz dar. Das ist zugleich der Stellenwert der Ziffer vor dem Komma.

Abbildung 265: Manche Anzeigen eines Frequenzzählers haben weniger Nachkommastellen

EI502: Das Bild stellt die Anzeige eines Frequenzzählers dar. Welchen Stellenwert hat die mit X gekennzeichnete Ziffer?

A: zehn Hertz

B: hundert Hertz

C: ein Hertz

D: ein Kilohertz

EI503: Das Bild stellt die Anzeige eines Frequenzzählers dar. Welchen Stellenwert hat die mit X gekennzeichnete Ziffer?

A: ein Kilohertz

B: hundert Hertz

C: ein Hertz

D: zehn Hertz

Wertebereich

Außerhalb des angegebenen Wertebereichs messen Frequenzzähler ungenau oder gar nicht
Für höhere Frequenzen gibt es Frequenzteiler
Angelegte Frequenz wird durch einen festen Wert geteilt
Ergebnis wird als elektrische Schwingung ausgegeben
Vorteiler genannt, da zwischen Messobjekt und Zähler geschaltet
10:1-Teiler bei 2,4 GHz ⇒ 240 MHz

EI504: Wenn ein 10:1-Frequenzteiler vor einem Frequenzzähler geschaltet wird und der Zähler 14,5625 MHz anzeigt, beträgt die tatsächliche Frequenz ...

A: 14,5625 kHz.

B: 145,625 MHz.

C: 14,5625 MHz.

D: 1,45625 MHz.

Frequenzmessung II

Frequenzmessung bei Empfängern

Empfangsfrequenz lässt sich meist nicht direkt messen, da kein Messpunkt vorhanden ist
Zum Überprüfen wird ein genauer Oszillator oder Frequenzgenerator an die Antennenbuchse angeschlossen
Vergleich der Generatorfrequenz mit der Empfängeranzeige
GPS-disziplinierte Oszillatoren/OCXOs bieten höhere Genauigkeit

AI511: Womit kann die Frequenzanzeige eines durchstimmbaren Empfängers möglichst genau geprüft werden?

A: Mit einem temperaturstabiliserten RC-Oszillator.

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

C: Mit den Oberschwingungen eines konstant belasteten Schaltnetzteils.

D: Mit einem LC-Oszillator hoher Schwingkreisgüte.

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

A: ein Vorteiler mit höherem Teilverhältnis benutzt wird.

B: der Hauptoszillator temperaturstabilisiert wird.

C: das Eingangssignal gleichgerichtet wird.

D: die Messdauer möglichst kurz gehalten wird.

Frequenzmessung bei Sendern

Frequenzmessung bei Sendern ist einfacher
Frequenzzähler wird über ein Dämpfungsglied an die Antennenbuchse angeschlossen
Messung sinnvoll nur bei unmoduliertem Träger

AI502: Was kann man mit einem passenden Dämpfungsglied und einem Frequenzzähler messen?

A: Den Frequenzhub eines FM-Senders

B: Die Sendefrequenz eines CW-Senders

C: Die Ausdehnung des Seitenbandes eines SSB-Senders

D: Den Modulationsindex eines FM-Senders

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

A: der Zähler mit der Sendefrequenz zu synchronisieren.

B: eine analoge Modulation des Trägers zu verwenden.

C: ein Träger ohne Modulation zu verwenden.

D: der Zähler mit der Netzfrequenz zu synchronisieren.

Die Frequenzmessung mittels Oszilloskop ist nur ein Notbehelf, da diese Geräte selten eine so genaue Zeitbasis wie Frequenzzähler haben.

AI503: Welche Konfiguration gewährleistet die höchste Genauigkeit bei der Prüfung der Trägerfrequenz eines FM-Senders?

A: Oszilloskop und unmodulierter Träger

B: Absorptionsfrequenzmesser und modulierter Träger

C: Frequenzzähler und unmodulierter Träger

D: Frequenzzähler und modulierter Träger

Einfache Frequenzzähler arbeiten fast immer mit einer sogenannten Torzeit
Das Gerät schaltet den Eingang für eine bestimmte Zeit ein, zählt die Perioden und berechnet daraus die Frequenz
Eine Torzeit von 1 Sekunde liefert direkt die Frequenz in Hertz
Kurze Torzeit: schnelle Aktualisierung
Lange Torzeit: höhere Messgenauigkeit

AI505: Benutzt man bei einem Frequenzzähler eine Torzeit von 10 s anstelle von 1 s erhöht sich ...

A: die Langzeitstabilität.

B: die Auflösung.

C: die Empfindlichkeit.

D: die Stabilität.

Frequenzgenauigkeit

Genauigkeit von Frequenzen und Messbereichen

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

AA115: Eine Genauigkeit von 1 ppm bei einer Frequenz von 435 MHz entspricht ...

A: 4,35 kHz.

B: 43,5 Hz.

C: 435 Hz.

D: 4,35 MHz.

Lösungsweg

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

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

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

A: Zwischen 14,199986 bis 14,200014 MHz

B: Zwischen 14,199858 bis 14,200142 MHz

C: Zwischen 14,198580 bis 14,201420 MHz

D: Zwischen 14,199990 bis 14,200010 MHz

Lösungsweg Teil 1

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

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

Lösungsweg Teil 2

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

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

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

A: 29 kHz

B: 2900 Hz

C: 29 Hz

D: 290 Hz

Lösungsweg

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

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

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

A: $±$ 114,1 Hz

B: $±$ 0,141 Hz

C: $±$ 1,410 Hz

D: $±$ 1,141 Hz

Lösungsweg

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

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

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

A: $±$ 1 kHz.

B: $±$ 10 Hz.

C: $±$ 1 Hz.

D: $±$ 100 Hz.

Lösungsweg

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

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

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

A: 144,999275 MHz – 145,000725 MHz

B: 144,9971 MHz – 145,0029 MHz

C: 144,99565 MHz – 145,00435 MHz

D: 144,99855 MHz – 145,00145 MHz

Lösungsweg

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

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

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

$\begin{aligned}f_{max} &= f\,+\,\Delta f\\ &= 145MHz\,+\,1450Hz\\ &= 145,00145MHz\end{aligned}$

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

A: 1,42 kHz

B: 2,844 kHz

C: 0,144 kHz

D: 2,70 kHz

Lösungsweg

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

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

$\begin{aligned}f_{B,max,Abw} &= f_{B,max} + \Delta f\\ &= 2,7kHz + 144,4Hz\\ &= 2,8444kHz\end{aligned}$