Abschnitt 4.6.5 · Sender und Empfänger · Technische Kenntnisse Klasse E. 5 Fragen, jede mit Erklärung.
Auf dieser Seite stehen alle 5 Prüfungsfragen zum Thema Konverter und Transverter (Kapitel „Sender und Empfänger“). Überlege erst selbst und klappe dann die Lösung auf: Dort steht der Lösungsweg und bei jeder falschen Antwort, welcher Denkfehler dahintersteckt.
Führt man einem Mischer zwei Frequenzen zu, entstehen daraus hauptsächlich zwei neue: ihre SUMME und ihre DIFFERENZ. Das sind die erwünschten Produkte, und nach ihnen wird gefragt. Damit ist jede Mischaufgabe eine Kopfrechnung aus zwei Schritten, einmal abziehen und einmal addieren. 38,7 MHz weniger 28 MHz sind 10,7 MHz, zusammen sind es 66,7 MHz. 39 weniger 30 sind 9 MHz, zusammen 69 MHz. 145 weniger 136 sind 9 MHz, zusammen 281 MHz. Ob eine Frage nach den hauptsächlich erzeugten Mischfrequenzen oder nach den erwünschten Produkten fragt, ändert daran nichts — gemeint ist dasselbe Paar. Die Verwechslung steckt im Antwortangebot. Dort steht regelmäßig ein Paar, in dem eine der zugeführten Frequenzen wieder auftaucht, oder eines aus den verdoppelten Eingangsfrequenzen, oder die richtige Summe neben einer falschen zweiten Zahl. Eine zugeführte Frequenz ist aber kein Mischprodukt. Prüfe deshalb jedes angebotene Paar daran, ob BEIDE Zahlen neu sind, die eine als Differenz und die andere als Summe; sonst fällt es durch. Daraus folgt, was ein Transverter tut. Er setzt einen Frequenzbereich in einen anderen um, und er tut es durch Mischung — nicht durch Vervielfachung, nicht durch Frequenzteilung, nicht durch Rückkopplung. Und weil sich in der einen Richtung die Differenz und in der anderen die Summe bilden lässt, arbeitet er in beide Richtungen: beim Empfangen holt er zum Beispiel ein 70-cm-Signal in das 10-m-Band herunter, beim Senden setzt er das 10-m-Sendesignal auf das 70-cm-Band hinauf. Genau diese Zweiseitigkeit ist der Punkt, an dem die falschen Antworten scheitern, die ihn in beiden Richtungen dasselbe tun lassen. Eine Betriebsart oder eine Modulationsart wandelt er dabei nicht um; er verschiebt nur die Lage im Spektrum. Und genau darum müssen Mischer und Oszillator gut abgeschirmt sein. In ihnen liegen mehrere Frequenzen gleichzeitig an, von denen keine nach außen gelangen soll. Die Mischstufe gehört deshalb gut abgeschirmt, der Oszillator in ein Metallgehäuse. Nicht lose an den VFO gekoppelt, nicht niederfrequent entkoppelt, nicht ungeerdet: abgeschirmt.
Was beim Mischen entsteht
Summe und Differenz
Das sind die erwünschten Produkte.
Rechenweg
einmal abziehen, einmal addieren
Zwei Zahlen, zwei Schritte, kein Taschenrechner nötig.
28 MHz und 38,7 MHz
10,7 MHz und 66,7 MHz
38,7 weniger 28 und 38,7 plus 28.
30 MHz und 39 MHz
9 MHz und 69 MHz
136 MHz und 145 MHz
9 MHz und 281 MHz
Gilt für beide Fragestellungen gleich.
Falsche Antwort erkennen
eine Eingangsfrequenz steht wieder da
Zugeführte Frequenzen sind keine Mischprodukte. Beide Zahlen müssen neu sein.
Transverter, Vorgang
Mischung
Nicht Vervielfachung, nicht Frequenzteilung, nicht Rückkopplung.
Transverter, Wirkung
Band in Band, in beide Richtungen
Empfang 70 cm in das 10-m-Band, Senden 10 m auf das 70-cm-Band.
Was ein Transverter nicht tut
Betriebsart oder Modulation wandeln
Kein DMR in D-Star, kein FM in AM.
Mischstufe
gut abgeschirmt
Gegen unerwünschte Abstrahlung.
Oszillator
durch ein Metallgehäuse abgeschirmt
Aus demselben Grund.
Nicht die Abhilfe
lose VFO-Kopplung oder NF-Entkopplung
Auch nicht: nicht erden, Speisespannung ungesiebt lassen.
Merken: Mischen heißt Summe und Differenz bilden, und das sind die erwünschten Produkte. Beide Zahlen der richtigen Antwort müssen neu sein; taucht eine zugeführte Frequenz wieder auf, ist die Antwort falsch. 28 und 38,7 MHz geben 10,7 und 66,7 MHz, 30 und 39 MHz geben 9 und 69 MHz, 136 und 145 MHz geben 9 und 281 MHz. Ein Transverter setzt genau so ein Band in ein anderes um, durch Mischung und in beide Richtungen. Und weil in Mischer und Oszillator mehrere Frequenzen gleichzeitig anliegen, müssen beide gut abgeschirmt sein.
Die Frequenz eines LC-Oszillators wird von einer Spule und einem Kondensator bestimmt, die zusammen einen Schwingkreis bilden. Der Schwingkreis ist nicht ein Filter hinter dem Oszillator, sondern das frequenzbestimmende Glied IM Oszillator — darauf zielt die erste Verwechslung: nicht gefiltert, sondern bestimmt. Beim Quarzoszillator steht an dieser Stelle ein Quarz, und auch er bestimmt die Frequenz; er filtert sie nicht und verstärkt sie nicht. Der eine Satz, aus dem alles Weitere folgt: die Frequenz ist dem Produkt L · C UMGEKEHRT proportional. Größer werdendes L oder C heißt also niedrigere Frequenz, kleiner werdendes L oder C heißt höhere Frequenz. Damit sind alle Temperaturfragen ohne Rechnen erledigt, ganz gleich, ob sich die Kapazität oder die Induktivität ändert. Wird der Wert bei zunehmender Temperatur größer, sinkt die Frequenz; wird er kleiner, steigt sie. Welches der beiden Bauteile sich ändert, spielt keine Rolle — nur die Richtung. Ebenso wichtig ist, was NICHT passiert. Die Schwingung reißt nicht ab: ein etwas anderes L oder C verstimmt den Kreis, es zerstört ihn nicht, der Oszillator schwingt weiter, nur auf einer anderen Frequenz. Stabil bleibt die Frequenz auch nicht, denn genau darum geht die Frage. Und was sich ändert, ist die FREQUENZ, nicht die Amplitude. Daraus folgt, was ein VFO unter schwankender Temperatur tut. Temperatur ändert sich langsam, also ändert sich auch die Frequenz langsam. Sie springt nicht zwischen Werten hin und her, und die Amplitude ist nicht das Betroffene. Daraus folgt auch der Vorteil des Quarzes: er ist ein mechanischer Schwinger und deshalb weit weniger temperaturabhängig als eine Spule mit einem Kondensator. Sein Vorteil ist die bessere Frequenzstabilität — nicht ein größerer Abstimmbereich und nicht eine breitere Resonanzkurve. Genau darum muss der Lokaloszillator eines Transverters temperaturstabilisiert oder an ein höherwertiges Frequenznormal gebunden sein. Wird seine Frequenz für die Sendefrequenz vervielfacht, dann vervielfacht sich die Abweichung mit. Aus einer kleinen Ablage unten wird oben eine große, und für SSB-Betrieb wäre sie zu groß.
LC-Oszillator
Frequenz von Spule und Kondensator bestimmt
Der Schwingkreis ist das frequenzbestimmende Glied, kein Tiefpass und kein Hochpass.
Grundsatz
Frequenz umgekehrt proportional zum Produkt L · C
Der ganze Schlüssel zu den vier Temperaturfragen.
Kapazität wird größer
Frequenz wird niedriger
Bei zunehmender Temperatur.
Kapazität wird kleiner
Frequenz wird höher
Induktivität wird größer
Frequenz wird niedriger
Dasselbe Gesetz, anderes Bauteil.
Induktivität wird kleiner
Frequenz wird höher
Reißt die Schwingung ab?
nein
Ein verstimmter Kreis schwingt weiter. Und stabil bleibt die Frequenz auch nicht.
Was sich ändert
die Frequenz, nicht die Amplitude
Quarzoszillator
Frequenz durch einen Quarz bestimmt
Nicht gefiltert, nicht verstärkt.
Vorteil des Quarzes
bessere Frequenzstabilität
Nicht größerer Abstimmbereich, nicht breitere Resonanzkurve, nicht Freiheit von Oberschwingungen.
VFO bei Temperaturschwankung
Frequenz ändert sich langsam
Kein schnelles Springen, und die Amplitude ist nicht betroffen.
Oszillatorfrequenz wird vervielfacht
Abweichung vervielfacht sich mit
Für SSB-Betrieb wäre sie dann zu groß.
Abhilfe dort
temperaturstabilisieren oder Frequenznormal
So beim Lokaloszillator eines Transverters für 2,4 GHz Uplink.
Merken: Im LC-Oszillator bestimmen Spule und Kondensator die Frequenz, im Quarzoszillator der Quarz — bestimmen, nicht filtern und nicht verstärken. Die Frequenz ist dem Produkt L · C umgekehrt proportional: größer werdendes L oder C heißt niedrigere Frequenz, kleiner werdendes heißt höhere. Abreißen tut die Schwingung dabei nicht, und die Amplitude bleibt. Ein VFO läuft unter schwankender Temperatur deshalb langsam weg, der Quarz ist stabiler. Und wo die Oszillatorfrequenz vervielfacht wird, vervielfacht sich die Abweichung mit.
EF501Welche der nachfolgenden Antworten trifft für die Wirkungsweise eines Transverters zu? Ein Transverter setzt...ab Klasse E
sowohl beim Senden als auch beim Empfangen z. B. ein DMR-Signal in ein D-Star-Signal um.
sowohl beim Senden als auch beim Empfangen z. B. ein frequenzmoduliertes Signal in ein amplitudenmoduliertes Signal um.
beim Empfangen z. B. ein 70 cm-Signal in das 10 m-Band und beim Senden das 10 m-Sendesignal auf das 70 cm-Band um.
sowohl beim Senden als auch beim Empfangen z. B. ein 70 cm-Signal in das 10 m-Band um.
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Richtig ist C: beim Empfangen z. B. ein 70 cm-Signal in das 10 m-Band und beim Senden das 10 m-Sendesignal auf das 70 cm-Band um.
Kniff: Drei Antworten beginnen mit „sowohl beim Senden als auch beim Empfangen“. Genau daran scheitern sie, denn in den beiden Richtungen tut ein Transverter Entgegengesetztes: beim Empfangen herunter, beim Senden hinauf. Die gefährlichste Antwort nennt die richtigen Bänder und sogar die richtige Richtung, aber für beide Betriebsrichtungen dieselbe. Lies also bei jeder Antwort, welches Band Eingang und welches Ausgang ist.
Warum die anderen nicht stimmen:
sowohl beim Senden als auch beim Empfangen z. B. ein DMR-Signal in ein D-Star-Signal um. – DMR und D-Star sind Betriebsarten, keine Frequenzbereiche. Ein Transverter verschiebt nur die Lage im Spektrum; zwischen digitalen Sprachbetriebsarten setzt er nicht um.
sowohl beim Senden als auch beim Empfangen z. B. ein frequenzmoduliertes Signal in ein amplitudenmoduliertes Signal um. – Hier wird die Modulationsart gewechselt statt des Frequenzbereichs. FM in AM zu wandeln hieße, das Signal neu zu modulieren, und das leistet eine Mischung nicht.
sowohl beim Senden als auch beim Empfangen z. B. ein 70 cm-Signal in das 10 m-Band um. – Die Bänder stimmen und die genannte Richtung stimmt auch — aber nur für den Empfang. Beim Senden geht es umgekehrt, vom 10-m-Signal hinauf auf 70 cm. Diese Antwort unterschlägt die zweite Richtung und ist deshalb die eigentliche Falle.
EF502Durch welchen Vorgang setzt ein Transverter einen Frequenzbereich in einen anderen um?ab Klasse E
Durch Frequenzteilung
Durch Mischung
Durch Rückkopplung
Durch Vervielfachung
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Richtig ist B: Durch Mischung
Kniff: Vier Vorgänge stehen zur Wahl, und nur einer verrechnet zwei Frequenzen miteinander; genau das braucht man, um einen Bereich an eine andere Stelle zu setzen. Prüfe die drei anderen daran, ob mit ihnen eine frei gewählte Ziellage erreichbar ist und ob sie in beide Richtungen arbeiten.
Warum die anderen nicht stimmen:
Durch Frequenzteilung – Teilen führt auf Bruchteile der Eingangsfrequenz. Der Abstand zwischen Eingang und Ausgang ist damit nicht frei wählbar, und hinauf kommt man so überhaupt nicht.
Durch Rückkopplung – Rückkopplung führt einen Teil des Ausgangssignals auf den Eingang zurück und erzeugt damit eine Schwingung, wie im Oszillator. Eine vorhandene Frequenz an eine andere Stelle zu setzen, leistet sie nicht.
Durch Vervielfachung – Vervielfachen liefert nur ganzzahlige Vielfache der Eingangsfrequenz und wirkt dabei in eine Richtung, nach oben. Ein Transverter muss auch herunter setzen, und das kann eine Vervielfachung nicht.
EF503Was stellt folgendes Blockschaltbild dar?ab Klasse E
Einen Transverter für das 2 m-Band
Einen Transceiver für das 10 m-Band
Einen Vorverstärker für das 10 m-Band
Einen Empfangskonverter für das 2 m-Band
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Richtig ist A: Einen Transverter für das 2 m-Band
Kniff: Zwei Sachen zeigt das Bild deutlich. Erstens: es gibt zwei vollständige Wege, einen nach rechts (Empfang) und einen nach links (Senden), dazu an beiden Enden Umschalter RX/TX — die Baugruppe arbeitet also in beiden Richtungen. Zweitens: derselbe Oszillator versorgt beide Mischer, die Baugruppe setzt nur um und erzeugt keine eigene Frequenz. Ein Gerät, das in beide Richtungen umsetzt, heißt Transverter. Die Frequenzen bestätigen das Band: 38,666 MHz mal 3 ergeben 116 MHz, und 116 + 28 = 144 MHz sowie 116 + 30 = 146 MHz — das ist das 2-m-Band. Der TRX mit 28-30 MHz ist nur das angeschlossene Gerät, nicht das dargestellte.
Warum die anderen nicht stimmen:
Einen Transceiver für das 10 m-Band – Der 10-m-Transceiver ist im Bild schon als fertiger Kasten TRX 28-30 MHz eingezeichnet, ganz rechts. Er ist das Gerät, an dem die Baugruppe hängt, und nicht das, was das Blockschaltbild zeigt. Das Blockschaltbild selbst hat keine Modulations- und Demodulationsstufen.
Einen Vorverstärker für das 10 m-Band – Ein Vorverstärker besteht aus einer Verstärkerstufe und ändert die Frequenz nicht. Hier gibt es zwei Mischer und einen Oszillator mit Vervielfacher; an der Antenne liegen 144 bis 146 MHz, am anderen Ende 28 bis 30 MHz.
Einen Empfangskonverter für das 2 m-Band – Das Band stimmt, die Richtung nicht. Ein Empfangskonverter setzt nur in einer Richtung um und hätte genau einen Mischer und einen Zweig. Im Bild gibt es zusätzlich den unteren Zweig mit eigenem Mischer und zwei Verstärkerstufen sowie die Umschalter RX/TX — es wird auch gesendet.
EF504Was stellt die nachfolgende Schaltung dar?ab Klasse E
Einen 13 cm-Konverter für einen VHF-Sender
Einen 13 cm-Transverter zur Vorschaltung vor einen VHF-Sender
Teile eines I/Q-Mischers für das 13 cm-Band
Einen 13 cm-Transverter zur Vorschaltung vor einen VHF-Empfänger
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Richtig ist A: Einen 13 cm-Konverter für einen VHF-Sender
Kniff: Drei Beobachtungen genügen. Erstens die Richtung: die Pfeile laufen von 144 MHz zu 2,4 GHz, die Baugruppe setzt also hinauf und hängt hinter einem VHF-Sender. Zweitens die Zahl: 144 MHz + 2256 MHz = 2400 MHz, das ist das 13-cm-Band. Drittens die Zahl der Wege: es gibt nur einen, und zwar in einer Richtung. Genau darin unterscheidet sich ein Konverter von einem Transverter — der Transverter enthält beide Richtungen, Sende- und Empfangsumsetzung samt Umschaltung. Die 10 MHz mit TCXO und GPSDO sind nur die Frequenzreferenz und ändern an dieser Einordnung nichts.
Warum die anderen nicht stimmen:
Einen 13 cm-Transverter zur Vorschaltung vor einen VHF-Sender – Ein Transverter setzt in beide Richtungen um und braucht dafür zwei Signalwege mit Umschaltung; hier ist nur ein Weg gezeichnet. Außerdem sitzt die Baugruppe nicht vor, sondern hinter dem VHF-Sender: sein 144-MHz-Signal kommt links herein.
Teile eines I/Q-Mischers für das 13 cm-Band – Ein I/Q-Mischer besteht aus zwei Mischern, die vom Oszillator mit 90 Grad Phasenunterschied angesteuert werden, und aus zwei getrennten Zweigen I und Q. In der Zeichnung steht ein einziger Mischer in einem einzigen Zweig.
Einen 13 cm-Transverter zur Vorschaltung vor einen VHF-Empfänger – Vor einem VHF-Empfänger müsste die Baugruppe herunterumsetzen: 2,4 GHz am Eingang, 144 MHz am Ausgang. Die Pfeile laufen aber umgekehrt. Und ein Transverter wäre es auch dann nicht, weil nur eine Richtung vorhanden ist.
EF505Warum soll der Lokaloszillator (XO) in einem Transverter für Satellitenbetrieb mit einer Uplinkfrequenz von 2,4 GHz temperaturstabilisiert oder durch ein höherwertiges Frequenznormal synchronisiert sein?ab Klasse E
Da die Frequenz des Oszillators für die Sendefrequenz vervielfacht wird, nehmen die Nebenaussendungen mit zunehmender Frequenzabweichung zu.
Da die Frequenz des Oszillators für die Sendefrequenz vervielfacht wird, vervielfacht sich auch die Abweichung, die für SSB-Betrieb zu groß wäre.
Da die Frequenz des Oszillators für die Sendefrequenz heruntergemischt wird, verringert sich dadurch die Abweichung.
Da die Frequenz des Oszillators für die Sendefrequenz heruntergemischt wird, verringert sich bei zunehmender Frequenzabweichung der Modulationsgrad.
Lösung und Erklärung zeigen
Richtig ist B: Da die Frequenz des Oszillators für die Sendefrequenz vervielfacht wird, vervielfacht sich auch die Abweichung, die für SSB-Betrieb zu groß wäre.
Kniff: Lies zuerst nur das Verb in jeder Antwort: zwei sagen „vervielfacht“, zwei „heruntergemischt“. Damit ist die Hälfte erledigt, denn zur Sendefrequenz hinauf wird vervielfacht. Zwischen den beiden verbleibenden entscheidet die Folge: mitvervielfacht wird die Abweichung selbst. Einen Faktor nennt der Katalog nicht, und du brauchst ihn auch nicht — es genügt, dass ein SSB-Signal schmal ist und eine mitgewachsene Ablage nicht mehr hineinpasst.
Warum die anderen nicht stimmen:
Da die Frequenz des Oszillators für die Sendefrequenz vervielfacht wird, nehmen die Nebenaussendungen mit zunehmender Frequenzabweichung zu. – Die erste Hälfte des Satzes stimmt, die Folge ist die falsche. Eine Frequenzablage verschiebt das Signal, sie erzeugt keine Nebenaussendungen; die entstehen aus Übersteuerung und Nichtlinearität im Sendezweig.
Da die Frequenz des Oszillators für die Sendefrequenz heruntergemischt wird, verringert sich dadurch die Abweichung. – Die Richtung ist verkehrt: zur Uplinkfrequenz geht es hinauf, nicht herunter. Und würde die Abweichung dabei ohnehin kleiner, bräuchte man die ganze Stabilisierung nicht — die Antwort widerlegt die Frage.
Da die Frequenz des Oszillators für die Sendefrequenz heruntergemischt wird, verringert sich bei zunehmender Frequenzabweichung der Modulationsgrad. – Wieder die falsche Richtung, und dazu eine Größe aus einem anderen Zusammenhang: der Modulationsgrad gehört zur Amplitudenmodulation und hängt nicht an der Ablage des Oszillators.
Fragen und Abbildungen: Prüfungsfragenkatalog der Bundesnetzagentur, 3. Auflage (gültig seit 24. Juni 2024), Datenlizenz Deutschland – Namensnennung – 2.0. Die Antworten sind gemischt. Erklärungen, Lösungswege und Begriffsblätter: Amateurfunk-Trainer.
