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— | de:prinzip [2018/07/04 13:16] (aktuell) – angelegt - Externe Bearbeitung 127.0.0.1 | ||
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+ | ====== Techn. Prinzip ====== | ||
+ | Zu den Geräten, welche Hochfrequenz zur Kommunikation verwenden, ist jeweils eine Information zum technischen Prinzip angeführt, einzig beim Zubehör (beispielsweise einem Kopfhörer) oder einer Gegensprechanlage, | ||
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+ | ===== Empfänger ===== | ||
+ | Empfangsgeräte werden dazu verwendet, auf Hochfrequenz drahtlos ausgestrahlte Signale, welche mit einer Antennenanlage am Standort des Empfängers aufgefangen wurden, in hörbare Niederfrequenzsignale umzuwandeln. | ||
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+ | Nachdem sich mit den primitivsten Schützengrabenempfängern aus der Zeit des 1. Weltkriegs gezeigt hatte, dass Signale von eigenen und gegnerischen Stationen in einem wilden Brei aus dem Kopfhörer kamen, zeigte sich die Notwendigkeit, | ||
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+ | In der Regel wird das Hochfrequenzsignal einmal verstärkt, mit dem Ziel, möglichst wenig Verzerrungen oder Störsignale beizumischen, | ||
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+ | ==== Geradeausempfänger ==== | ||
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+ | Im **[[wpde> | ||
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+ | Früher wurden die Geradeausempfänger nach dem Schema (HF-Stufen) - V (ventil, d.h. Demodulator) - (NF-Verstärkerstufen) klassifiziert. | ||
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+ | Die einfachste Form eines Geradeausempfängers ist der **Detektorempfänger**, | ||
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+ | In komplizierteren Geräten wird ein Hochfrequenzverstärker vorgeschaltet (Schema 1-V-0), wobei hohe Anforderungen an die lineare breitbandige Verstärkung und mit den frühen Mitteln rapide Verschlechterung der Verstärkungsleistung bei hohen Frequenzen und schlechte Selektivität infolge sehr eng beeinanderliegender Kanäle den Schaltungsaufwand rasch ansteigen liessen.\\ | ||
+ | Die Trennschärfe kann verbessert werden, indem zwei Abstimmkreise vorgesehen werden, deren Abstimmkondensatoren dann aber mit einem hohen Aufwand zum Abstimmen in Gleichlauf gebracht werden müssen, die Hochfrequenzverstärkerstufen werden dann zwischen die Abstimmkreise geschaltet. | ||
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+ | Um Lautsprecherempfang zu erlauben ist in der Regel nach der Demodulation eine NF-Vorverstärkerstufe und eine NF-Ausgangsstufe notwendig (Beispiel zwei HF-Vorverstärkerstufen, | ||
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+ | Zu den Geradeausempfängern gehört auch das **Audion** (üblicherweise ausgeführt als Rückkopplungsaudion). In nur einer Röhre konnte gleichzeitig die Hochfrequenz verstärkt, über eine einstellbare Rückkopplung wird die verstärkte Hochfrequenz wieder an den Verstärkereingang zurückgeführt und der Verstärkungsfaktor steigt dadurch an, die Empfangskreisgüte kann durch Kompensation der Dämpfung verbessert und der Empfang trennschärfer gemacht werden. Die Demodulation erfolgt in derselben Röhre an der nicht linearen Röhrenkennlinie und die Niederfrequenz kann über ein Tiefpassfilter (die HF soll ja rückgekoppelt werden) dem Kopfhörer zugeführt werden.\\ | ||
+ | Ab einem gewissen Anteil rückgeführter Energie beginnt die Audionschaltung zu schwingen, der Empfang wird verzerrt und die nun als Oszillator wirkende Schaltung strahlt über die Antenne Hochfrequenzstrahlung ab, welche bei Empfängern in der Umgebung zu Störungen führt. Die Rückkopplung muss somit stets sorgfältig reguliert werden, knapp vor dem Schwingungseinsatz ist die Entdämpfung am wirkungsvollsten, | ||
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+ | Ebenfalls unter die Geradeausempfänger - Schaltungen gehören die [[wpde> | ||
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+ | Bedenken, dass Oszillatorschwingungen von einem Oszillator einer Superhet (oder eines Audion bei übermässig angezogener Rückkopplung) über die Antenne zur Abstrahlung kommen und eine Peilung des Empfänger möglich machen könnten, führten dazu, dass die deutsche Reichsmarine noch bis in die Jahre des Zweiten Weltkriegs auf hochgezüchtete Geradeausempfänger setzte und den Einsatz von Superhets auf Schiffen nicht zuliess - in der Schweiz wurde aufgrund der besseren Empfindlichkeit (infolge der Topographie im Alpenraum oft niedrige Signalstärken), | ||
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+ | ==== Superhet ==== | ||
+ | {{: | ||
+ | Beim Empfangsprinzip des **[[wpde> | ||
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+ | In einem einfachen Superhet muss das von der Antenne herkommende Signal einen Schwingkreis (aus Spule und Drehkondensator) durchlaufen und wird dann mit dem Signal des abstimmbaren Oszillators gemischt, dessen Schwingkreis muss mit dem Antennenschwingkreis abdolut parallel laufen, weshalb Doppel-Drehkondensatoren eingesetzt werden müssen.\\ | ||
+ | Die Oszillatorfrequenz liegt in der Regel höher als die gewünschte Empfangsfrequenz, | ||
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+ | Die Zwischenfrequenz wird in einer oder mehreren **ZF-Verstärkerstufen**, | ||
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+ | Ein Problem des Superhet-Empfänger ist zum einen die notwendige gute Abschirmung und Temperaturkonstanz des Oszillators, | ||
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+ | Die Wahl der Zwischenfrequenz durch die Konstrukteure ergibt sich aus dem Frequenzbereich des Empfängers: | ||
+ | Für Empfänger im Kurzwellenbereich, | ||
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+ | Eine typische oft eingesetzte Zwischenfrequenz von Rundfunkempfängern ist 455 kHz. | ||
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+ | ==== Doppelsuperhet ==== | ||
+ | {{: | ||
+ | Da mit der Wahl der Zwischenfrequenz stets Kompromisse zwischen Spiegelfrequenzsicherheit (um das Auftauchen von starken Signalen als " | ||
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+ | Das Antennensignal wird beim Doppelsuper mit einem wesentlich höherfrequenten Oszillatorsignal gemischt, so dass eine erste Zwischenfrequenz im Bereich von beispielsweise 5 MHz entsteht. Diese durchläuft Bandfilter, wird verstärkt und mit einem zweiten Oszillator auf eine zweite Zwischenfrequenz umgesetzt. Die definitive, die Empfänger-Trennschärfe bedingende Filterung und Verstärkung kann nun mit wesentlich einfacheren Mitteln geschehen.\\ | ||
+ | Die möglichst hoch gewählt erste Zwischenfrequenz schützt vor Spiegelfrequenzen, | ||
+ | Auf der zweiten niedrigeren Zwischenfrequenz können mit vertretbarem Aufwand bessere ZF-Filter konstruiert werden und man kommt mit weniger ZF-Verstärkerstufen aus: niedrigere zweite ZF bedingt einfacher erreichbare hohe Trennschärfe (Selektivität). | ||
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+ | ==== CW-Empfang ==== | ||
+ | {{: | ||
+ | Morsezeichen, | ||
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+ | In der Regel ist neben dem Schalter zum Aktivieren des BFO (teils als Betriebsart Telegraphie oder Tg. tonlos bezeichnet) auch ein Tonhöhenregler und bei älteren Geräten ein Pegelregler für das BFO-Signal vorhanden. | ||
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+ | Bei Einseitenband-Aussendungen (SSB) wird von einem AM-Signal, welches aus zwei identischen symmetrischen Seitenbändern und dem dazwischen liegenden Trägersignal besteht, nur ein Seitenband ausgestrahlt, | ||
+ | Um das Signal hörbar zu machen, muss anstelle des Trägersignals vom Sender im Empfänger ein Hilfsträger zugefügt werden. Für diese Funktion kommt bei einfachen SSB-Empfängern ebenfall der BFO zum Einsatz. Mit dem Tonhöhenregler muss der Abstand des Hilfsträgersignals zum empfangenen Seitenbandsignal so gewählt werden, dass die Stimem des Sprechers natürlich klingt, und weder der Brummbär brummelt noch nach Art von Mickey Mouse hochfrequent quietscht. | ||
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+ | ==== Einseitenbandempfang ==== | ||
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+ | In hochwertigen Empfängern ist der Einseitenbandempfang technisch aufwendiger gelöst. | ||
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+ | Das empfangene einzelne Seitenband ohne Trägersignal, | ||
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+ | Mit entsprechenden schmalbandigen, | ||
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+ | ==== FM-Empfang ==== | ||
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+ | Frequenzmodulierte Aussendungen, | ||
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+ | Im FM-Empfänger, | ||
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+ | Das Signal wird dann im ZF-Verstärker verstärkt. Reste von Amplitudenmodulation werden eliminiert, indem das Signal stark verstärkt und dann im **Begrenzer** (Limiter) beschnitten wird. Die Demodulation erfolgt im **Diskriminator**, | ||
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+ | Um die Sprachverständigung zu verbessern, werden senderseitig bei FM-Aussendungen die Höhen stark angehoben. Nach der Demodulation werden in einem RC-Glied die hohen Frequenzen abgedämpft, | ||
+ | In der militärischen FM-Schmalbandmodulation (FM narrow) ist eine Deemphasis-Zeitkonstante von 280 μsec. üblich, beim Autophon [[E-628]] ist die Deemphasis schaltbar. | ||
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+ | ===== Sender ===== | ||
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+ | ===== Unterlagen ===== | ||
+ | Hervorragend sind die in der technischen Ausbildung der militärischen Übermittlungsgerätemechaniker eingesetzten Lehrmittel, mit welchen schrittweise von der Wirkungsweise einfacher Bauteile bis hin zu komplexeren Sendeempfängern die Grundlagen im Selbststudium erarbeitet werden können: | ||
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+ | ==== Weitere Informationen ==== | ||
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