Empfängerstufen Klasse E

Lösungsweg:

1. Differenz: 31,7 MHz - 21 MHz = 10,7 MHz
2. Summe: 31,7 MHz + 21 MHz = 52,7 MHz
3. Beide Produkte treten auf: 10,7 MHz und 52,7 MHz

Kniff: Ein Mischer legt die beiden Frequenzen nicht einfach zusammen, sondern bringt an seinem Ausgang immer beide Mischprodukte hervor: die Differenz und die Summe. Gefragt sind also zwei Zahlen, und man muss beide bilden. Weil kein Filter dahinter gezeichnet ist, bleibt auch nichts übrig, was eines davon wegnehmen würde. Was ein Mischer dagegen nicht tut: die Frequenzen verdoppeln. Wer Oberwellen bildet, landet auf den falschen Antworten.

Warum die anderen nicht stimmen:

• 21,4 MHz und 105,4 MHz – Das sind genau die doppelten richtigen Werte: 2 · 10,7 MHz = 21,4 MHz und 2 · 52,7 MHz = 105,4 MHz. Die Mischprodukte sind richtig gebildet, danach ist aber noch verdoppelt worden — eine Verdopplerstufe steht in der Zeichnung nicht.
• 21 MHz und 63,4 MHz – Hier ist nichts gemischt worden: 21 MHz ist die Eingangsfrequenz selbst, und 63,4 MHz ist die zweite Oberwelle des Oszillators (2 · 31,7 MHz). Gefragt sind Summe und Differenz der beiden Frequenzen.
• 42 MHz und 63,4 MHz – Beide Eingangsfrequenzen sind verdoppelt worden: 2 · 21 MHz = 42 MHz und 2 · 31,7 MHz = 63,4 MHz. Ein Mischer erzeugt aber nicht die Oberwellen seiner Eingänge als wesentliche Produkte, sondern Summe und Differenz.

Lösungsweg:

1. Beim Mischen entstehen hauptsächlich Differenz und Summe der beiden zugeführten Frequenzen
2. Differenz: 38,7 MHz − 28 MHz = 10,7 MHz
3. Summe: 38,7 MHz + 28 MHz = 66,7 MHz
4. Probe: beide Zahlen sind neu, keine Eingangsfrequenz steht wieder da — 10,7 MHz und 66,7 MHz

Kniff: Zwei Schritte im Kopf: 38,7 − 28 = 10,7 und 38,7 + 28 = 66,7. Die 10,7 MHz sollten dir vertraut vorkommen, das ist eine gängige Zwischenfrequenz — für so etwas ist diese Mischung gedacht. Als Probe taugt die Größe: die Differenz liegt unter beiden Eingangsfrequenzen, die Summe über beiden.

Warum die anderen nicht stimmen:

• 45,3 MHz und 88,1 MHz – Beide Zahlen liegen falsch. Die Differenz muss hier unter 28 MHz liegen, 45,3 MHz ist größer als beide Eingangsfrequenzen; und 88,1 MHz liegt über der Summe 66,7 MHz. Ein nachvollziehbarer Rechenweg führt nicht dorthin.
• 17,3 MHz und 49,4 MHz – Hier ist je eine Eingangsfrequenz verdoppelt und die andere abgezogen: 2 · 28 − 38,7 = 17,3 und 2 · 38,7 − 28 = 49,4. Solche Produkte höherer Ordnung entstehen zwar auch, gefragt sind aber die hauptsächlich erzeugten.
• 56 MHz und 77,4 MHz – Das sind die verdoppelten Eingangsfrequenzen, 2 · 28 = 56 und 2 · 38,7 = 77,4. Verdoppelt wird in einem Vervielfacher; hier sind die beiden Frequenzen gar nicht miteinander verrechnet worden.

Mehr dazu: Summe und Differenz beim Mischen

Lösungsweg:

1. Erwünschte Produkte sind Differenz und Summe der zugeführten Frequenzen
2. Differenz: 39 MHz − 30 MHz = 9 MHz
3. Summe: 39 MHz + 30 MHz = 69 MHz
4. Probe: weder 30 noch 39 kommt darin vor — 9 MHz und 69 MHz

Kniff: Die Zahlen sind glatt, das Rechnen ist in zwei Sekunden erledigt: 39 − 30 = 9 und 39 + 30 = 69. Die Arbeit steckt im Vergleich der Antworten, denn drei von ihnen schleppen eine der zugeführten Frequenzen mit. Streiche jedes Paar, in dem 30 oder 39 wieder auftaucht, dann bleibt genau eines übrig.

Warum die anderen nicht stimmen:

• 39 MHz und 69 MHz – Die Summe ist richtig, an der Stelle der Differenz steht aber die zugeführte Frequenz 39 MHz. Sie ist kein Produkt der Mischung, sondern das, was hineingegeben wurde.
• 30 MHz und 39 MHz – Das sind genau die beiden Eingangsfrequenzen, unverändert abgeschrieben. Hier ist überhaupt nicht gerechnet worden.
• 9 MHz und 39 MHz – Die Differenz stimmt, doch als zweite Zahl steht wieder eine Eingangsfrequenz statt der Summe. Wer nur die erste Zahl prüft, fällt genau hier herein.

Mehr dazu: Summe und Differenz beim Mischen

Lösungsweg:

1. Beim Mischen entstehen hauptsächlich Differenz und Summe der zugeführten Frequenzen
2. Differenz: 145 MHz − 136 MHz = 9 MHz
3. Summe: 145 MHz + 136 MHz = 281 MHz
4. Eine Zahl liegt weit unter, die andere weit über den Eingangswerten — 9 MHz und 281 MHz

Kniff: 136 und 145 liegen 9 auseinander, damit ist die Differenz schon gefunden; die zweite Zahl ist die Summe 281. Die Größenprobe hilft hier besonders gut: eine Zahl muss deutlich unter beiden Eingangsfrequenzen liegen, die andere deutlich darüber. Die drei falschen Paare bleiben stattdessen in der Nähe der Eingangswerte oder verdoppeln sie.

Warum die anderen nicht stimmen:

• 272 MHz und 290 MHz – Beide Eingangsfrequenzen sind nur verdoppelt worden: 2 · 136 = 272 und 2 · 145 = 290. Verdoppeln ist die Sache eines Vervielfachers; ein Mischer verrechnet die beiden Frequenzen miteinander.
• 127 MHz und 154 MHz – Die Eingangsfrequenzen sind hier um die Differenz verschoben: 136 − 9 = 127 und 145 + 9 = 154. Die 9 MHz selbst ist aber das Produkt, nicht der Abstand zu einem alten Wert.
• 118 MHz und 163 MHz – Dieselbe Verschiebung mit dem doppelten Betrag: 136 − 18 = 118 und 145 + 18 = 163. Auch hier fehlen beide gesuchten Zahlen, die Differenz 9 MHz und die Summe 281 MHz.

Mehr dazu: Summe und Differenz beim Mischen

Lösungsweg:

1. Gefragt sind die erwünschten Produkte, also wieder Differenz und Summe
2. 145 MHz − 136 MHz = 9 MHz
3. 145 MHz + 136 MHz = 281 MHz
4. Dasselbe Paar wie bei der gleich gebauten Nachbarfrage — 9 MHz und 281 MHz

Kniff: Die Formulierung wechselt — hier heißt es „erwünschte Produkte“, in der Nachbarfrage „hauptsächlich erzeugte Mischfrequenzen“ —, gerechnet wird dasselbe: 145 − 136 = 9 und 145 + 136 = 281. Lass dich von der anderen Wortwahl nicht zu einer anderen Antwort verleiten. Neu ist nur ein Antwortangebot, in dem die richtige Summe neben einer falschen zweiten Zahl steht.

Warum die anderen nicht stimmen:

• 272 MHz und 290 MHz – Verdoppelte Eingangsfrequenzen, 2 · 136 und 2 · 145. Beide Zahlen sind zwar neu, entstehen aber ohne jede Verrechnung der einen Frequenz mit der anderen.
• 127 MHz und 154 MHz – 127 MHz liegt knapp unter der einen, 154 MHz knapp über der anderen Eingangsfrequenz — dort kann weder eine Differenz noch eine Summe liegen. Entstanden sind die Zahlen durch Verschieben um 9 MHz nach unten und nach oben.
• 154 MHz und 281 MHz – Die Summe 281 MHz ist richtig, an der Stelle der Differenz steht aber 154 MHz, also 145 + 9. So sieht die Falle in dieser Frage aus: eine richtige Zahl neben einer, die gar kein Mischprodukt ist.

Mehr dazu: Summe und Differenz beim Mischen

Kniff: In einer Mischstufe liegen die beiden zugeführten Frequenzen und die daraus entstandenen gleichzeitig an, und keine davon soll nach außen gelangen. Gegen Abstrahlung hilft nur eine Hülle. Prüfe die drei anderen Antworten daran, ob sie überhaupt von einer Hülle sprechen.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Sie sollte nicht geerdet werden. – Die Antwort dreht eine Maßnahme ins Gegenteil: eine Abschirmung wirkt gerade dadurch, dass sie an Masse liegt. Nicht zu erden verkleinert die Abstrahlung nicht.
• Sie sollte niederfrequent entkoppelt werden. – Hier ist die falsche Frequenzlage gewählt. Abgestrahlt wird die Hochfrequenz; eine niederfrequente Entkopplung greift an einer Stelle ein, an der das Problem nicht sitzt.
• Sie sollte möglichst lose mit dem VFO gekoppelt sein. – Die Kopplung zum VFO bestimmt, wie viel Oszillatorleistung in den Mischer kommt, nicht, was das Gehäuse verlässt. Die Antwort verlegt die Frage von der Abstrahlung auf die Ansteuerung.

Mehr dazu: Summe und Differenz beim Mischen

Kniff: Dieselbe Frage am zweiten Bauteil, und sie wird ebenso beantwortet — nur nennt die richtige Antwort hier das Mittel beim Namen: ein Metallgehäuse. Zwei der falschen Antworten reden über Entkopplung und Siebung, eine verneint die Abschirmung ausdrücklich. Achte deshalb besonders auf das Wort „nicht“.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Er sollte niederohmig HF-entkoppelt sein. – Entkoppeln hält HF von den Leitungen fern, die aus der Stufe herausführen. Gefragt ist aber, was durch die Luft abgestrahlt wird, und dagegen hilft nur eine Hülle. „Niederohmig“ klingt hier nur technisch, ohne etwas zu erklären.
• Er sollte nicht abgeschirmt werden. – Das ist die richtige Maßnahme mit einem „nicht“ davor. Wer schnell liest, sieht nur das Wort „abgeschirmt“ und kreuzt an.
• Die Speisespannung sollte ungesiebt sein. – Auch das ist eine Umkehrung. Gesiebt gehört die Speisespannung, damit HF nicht über die Versorgungsleitung wandert; ungesiebt wäre das Problem größer, nicht kleiner.

Mehr dazu: Summe und Differenz beim Mischen

Kniff: Das Wort „direkt“ im Namen sagt, dass keine Zwischenfrequenz mehr dazwischenliegt. Dann bleibt für den Oszillator nur ein Platz: dicht neben der Empfangsfrequenz, damit beim Mischen als Differenz sofort die Niederfrequenz entsteht.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Sie liegt bei der Zwischenfrequenz. – Eine Zwischenfrequenz hat dieser Empfänger gar nicht; die Antwort beschreibt den gewöhnlichen Überlagerungsempfänger.
• Sie liegt sehr viel tiefer als die Empfangsfrequenz. – Bei großem Abstand nach unten ergäbe die Differenz wieder eine hohe Frequenz und keine Niederfrequenz — man wäre beim Empfänger mit Zwischenfrequenz.
• Sie liegt sehr weit über der Empfangsfrequenz. – Dasselbe in der anderen Richtung: weit oberhalb entsteht als Differenz erneut eine Zwischenfrequenz, die ein zweites Mal umgesetzt werden müsste.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Kniff: Die beiden Oszillatoren sehen im Bild gleich aus, die Kürzel klingen ähnlich — unterscheiden kann man sie nur an der Stelle, an die ihr Pfeil zeigt. Der VFO geht in den Mischer und erzeugt dort die Zwischenfrequenz. Der BFO geht in den Demodulator. Das ist auch der Sinn der Sache: CW- und SSB-Signale enthalten keinen Träger; damit im Demodulator ein hörbarer Ton entsteht, liefert der BFO diesen fehlenden Träger nach.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Zur Mischung mit einem Empfangssignal zur Erzeugung der ZF – Das ist die Aufgabe des VFO, und im Bild ist das deutlich getrennt: der Pfeil des VFO zeigt in den Mischer, der Pfeil des BFO in den Demodulator. Hier sind die beiden Oszillatoren verwechselt.
• Zur Unterdrückung der Amplitudenüberlagerung – Der BFO unterdrückt nichts, er fügt etwas hinzu — sein Pfeil zeigt in den Demodulator hinein. Unterdrücken wäre Sache eines Filters, und ein Oszillator ist kein Filter.
• Um FM-Signale zu unterdrücken – Auch das wäre eine Filteraufgabe. Der BFO ist ein Oszillator, er erzeugt ein Signal. Der gezeichnete Empfänger ist ohnehin keiner für FM: der Demodulator trägt ein Diodenzeichen und der BFO dient dem Empfang von CW und SSB.

Kniff: Zwei Antworten reden von der Spiegelfrequenz, zwei von der Trennschärfe. Sortiere zuerst nach diesem Stichwort, denn die Spiegelfrequenz ist Sache des Mischers und der Stufen vor ihm; danach bleibt nur noch die Richtung zu entscheiden.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Hohe Spiegelfrequenzunterdrückung. – Die Spiegelfrequenz entsteht am Mischer; wie schmal das Filter dahinter ist, ändert daran nichts. Das Stichwort ist hier ausgetauscht.
• Niedrige Trennschärfe. – Das richtige Stichwort mit der verdrehten Richtung. Je schmaler das Filter, desto weniger kommt neben dem Nutzsignal mit durch, also wird die Trennschärfe höher.
• Niedrige Spiegelfrequenzunterdrückung. – Auch hier ist die falsche Größe genannt, und zusätzlich wird eine Verschlechterung behauptet, die aus einem schmalen Filter nicht folgt.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Kniff: Die Frage nennt Ursache und Wirkung getrennt: es schwankt am HF-Eingang, bemerkbar wird es am NF-Ausgang. Gesucht ist damit etwas, das die Verstärkung nachführt, und nicht etwas, das am NF-Signal filtert oder austastet.

Warum die anderen nicht stimmen:

• NF-Filter – Ein Filter nimmt Frequenzanteile weg — das ist die Aufgabe des Notchfilters gegen einen schmalen Störer. Gegen einen schwankenden Pegel richtet es nichts.
• NF-Störaustaster – Der Störaustaster ist der Noise Blanker und gehört zu kurzen Knackimpulsen. Eine langsame Pegelschwankung ist kein Impuls, den man ausblenden könnte.
• NF-Vorspannungsregelung – Eine Vorspannung legt den Arbeitspunkt einer Stufe fest; unter den Empfängerbaugruppen kommt so etwas nicht vor. Nachgeregelt wird gegen Pegelschwankungen die Verstärkung.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Kniff: Hier zählt nur, wofür die drei Buchstaben stehen: Gain ist die Verstärkung, Control die Regelung. Verwechsle die AGC nicht mit der ALC — die AGC regelt im Empfänger die Verstärkung, die ALC begrenzt im Sender den Pegel.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Automatischer Antennentuner – Ein Antennentuner passt Impedanzen an und sitzt im Antennenweg. Mit der Verstärkung im Empfänger hat er nichts zu tun.
• Automatische Gleichlaufsteuerung – Gleichlauf meint das gemeinsame Mitlaufen abgestimmter Kreise. Das G aus Gain ist hier zu „Gleichlauf“ verdreht; geregelt wird die Verstärkung.
• Automatische Frequenzkorrektur – Eine Frequenzkorrektur würde die Abstimmung nachziehen. Die AGC greift dagegen nur in den Pegel ein und lässt die Frequenz unberührt.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Kniff: Dreimal steht „Verringerung“ am Satzanfang, entscheidend ist also, WAS verringert wird und WO. Gesucht ist der Rauschanteil im empfangenen Signal selbst.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Verringerung des Dynamikbereichs im ZF-Signal – Den Dynamikbereich kleiner zu machen ist kein erwünschtes Ziel; hier steht „Dynamik“ an der Stelle von „Rauschen“. Gegen zu große Pegel am Eingang arbeitet das Dämpfungsglied.
• Verringerung des Rauschanteils in der Versorgungsspannung – Rauschen auf der Versorgungsspannung ist eine Sache der Siebung im Netzteil. Die Noise Reduction setzt am Empfangssignal an, nicht an der Stromversorgung.
• Verringerung der Umgebungsgeräusche im Kopfhörer – Das beschreibt einen Kopfhörer, der Schall aus dem Raum unterdrückt. Im Empfänger geht es um das Rauschen im Funksignal, nicht um Geräusche neben dem Ohr.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Kniff: Das Stichwort ist „impulsförmig“, also kurz und breitbandig. Ordne jede angebotene Baugruppe ihrem eigenen Problem zu, dann bleibt für Impulse nur der Störaustaster übrig.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Notch Filter – Das Notchfilter ist gegen einen einzelnen schmalen Störträger gebaut. Ein Impuls verteilt sich über einen weiten Frequenzbereich und lässt sich mit einem schmalen Loch nicht fassen.
• Passband Tuning – Passband Tuning verschiebt die Lage des Durchlassbereichs, um einen Nachbarstörer aus dem Fenster zu drängen. Verschieben hilft gegen einen Störer nebenan, nicht gegen Knackimpulse.
• Automatic Gain Control – Das ist die AGC, zuständig für schwankende Pegel. Sie führt die Verstärkung nach und blendet gar nichts aus.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Kniff: Drei der Antworten sind die gewöhnlichen Filterarten, und jede von ihnen behandelt einen breiten Bereich. Gesucht ist das Gegenstück dazu: ein schmales Loch mitten im Durchlassbereich.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Bandpassfilter – Ein Bandpass lässt einen Bereich durch und sperrt außen herum; er legt die Bandbreite des Empfängers fest. Ein Loch für einen einzelnen Störträger sticht er nicht.
• Hochpassfilter – Ein Hochpass sperrt alles unterhalb seiner Grenzfrequenz, also einen breiten Bereich statt eines schmalen. Liegt der Störer im Nutzband, nähme er das Nutzsignal mit.
• Tiefpassfilter – Der Tiefpass ist dasselbe andersherum und sperrt alles oberhalb der Grenze. Solche Filter arbeiten gegen Oberwellen, nicht gegen einen Störträger mitten im Empfangsbereich.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Richtig ist B:

Ein Notchfilter soll eine einzige störende Frequenz auslöschen und alles andere unangetastet lassen. Sein Frequenzgang liegt deshalb links und rechts hoch und hat nur an dieser einen Stelle einen schmalen, tiefen Einbruch. Ein Bandfilter macht das Gegenteil: es lässt einen Bereich durch und fällt außen herum auf null ab. Je schmaler und tiefer der Einbruch, desto gezielter trifft das Notchfilter den Störer, ohne das Nutzsignal mitzunehmen.

Kniff: Zwei Fragen genügen: geht die Kurve an der markierten Frequenz nach unten oder nach oben, und liegt der Rest der Kurve hoch oder bei null. Beim Notchfilter geht es an der Marke hinunter, und links und rechts bleibt alles hoch. Verwechseln kann man den Einbruch mit der Delle zwischen den zwei Höckern, doch jene Kurve fällt an beiden Rändern auf null ab, ist also ein Durchlassbereich mit welligem Dach und kein Notch.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Kniff: Übersteuerung heißt: zu viel Pegel für die erste Stufe. Dagegen hilft nur, den Pegel zu verkleinern, bevor er dort ankommt — also ein Bauteil, das schwächt.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Oszillator – Der Oszillator erzeugt die Mischfrequenz und greift in den Signalpegel überhaupt nicht ein. Er gehört zum Umsetzen auf die Zwischenfrequenz.
• ZF-Filter – Das ZF-Filter legt die Bandbreite fest und sitzt erst hinter dem Mischer. Bis dorthin ist der Eingang längst übersteuert.
• Rauschsperre – Eine Rauschsperre schaltet still, solange das Signal zu SCHWACH ist — hier ist es zu stark, also der umgekehrte Fall. Gegen gleichmäßiges Rauschen arbeitet die Rauschunterdrückung.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Kniff: Entscheide danach, was der Vorverstärker mit dem Rauschen macht: er verstärkt alles mit, was vor ihm schon dazugekommen ist. Also muss er vor das Kabel, solange Signal und Rauschen noch im günstigen Verhältnis stehen.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Möglichst unmittelbar vor dem Empfängereingang – Das ist die bequeme Stelle und deshalb die verlockendste Antwort. Dort hat das Kabel das Signal aber schon geschwächt und Rauschen beigesteuert, und dieser Abstand lässt sich nachträglich nicht zurückholen.
• Zwischen Senderausgang und Antennenkabel – Diese Stelle liegt im Sendezweig. Ein Vorverstärker gehört in den Empfangsweg; an den Senderausgang käme eine Endstufe.
• Zwischen Stehwellenmessgerät und Empfängereingang – Auch hier steht der Verstärker hinter dem Kabel, also zu spät. Das Stehwellenmessgerät sitzt in der Station, nicht an der Antenne.

Mehr dazu: Der Überlagerungsempfänger und seine Baugruppen

Kniff: Ein 9600-Baud-Modem braucht das rohe Basisbandsignal, so wie es der Demodulator abgibt: mit voller Bandbreite und ohne die NF-Filter, die für das Ohr gedacht sind. Deshalb greift der Datenanschluss direkt hinter dem Demodulator ab — Punkt 4. Alle Punkte davor tragen noch ein hochfrequentes Signal, alle Punkte danach ein für Sprache beschnittenes. Wer mit dem Lautsprecher- oder Mikrofonanschluss arbeitet, kommt bis etwa 1200 Baud aus; für 9600 Baud sind die NF-Stufen zu schmal und verbiegen die Impulsform.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Punkt 1 – Dort liegt noch das verstärkte Antennensignal auf der Empfangsfrequenz, gemischt wurde noch nicht. Ein Modem kann damit nichts anfangen.
• Punkt 2 – Das ist der Mischerausgang: ein Zwischenfrequenzsignal, noch ungefiltert und noch nicht demoduliert. Die Information steckt hier immer noch in der Frequenzlage, nicht als Spannung im Basisband.
• Punkt 3 – Hinter dem ZF-Filter, aber vor dem Demodulator — also weiterhin ein hochfrequentes Signal. Erst der Demodulator macht daraus das Basisbandsignal, das der 9600-Port braucht.