Sender und Senderstufen Klasse E

Lösungsweg:

1. Gesamtvervielfachung: 2 · 3 · 2 = 12
2. Quarzfrequenz: f = 145,200 MHz / 12
3. f = 12,1 MHz

Kniff: Die drei Vervielfacher wirken hintereinander, ihre Faktoren werden also miteinander malgenommen und nicht addiert: 2 · 3 · 2 = 12. Die Quarzfrequenz ist dann die Endfrequenz geteilt durch diese 12. Wer die Faktoren addiert, kommt auf 7, wer einen Kasten überliest oder den Verdreifacher für einen Verdoppler nimmt, teilt durch 6, 8 oder 4 — das sind genau die drei falschen Antworten. Die PA verändert die Frequenz nicht, sie verstärkt nur.

Warum die anderen nicht stimmen:

• 18,15 MHz – Der Verdreifacher ist als Verdoppler gelesen worden: mit 2 · 2 · 2 = 8 ergibt 145,200 MHz / 8 = 18,15 MHz. Im mittleren Kasten steht aber 3 f.
• 36,3 MHz – Nur zwei der drei Vervielfacher sind mitgerechnet, und zwar als Verdoppler: 145,200 MHz / 4 = 36,3 MHz. In der Kette stehen drei Kästen.
• 24,2 MHz – Der letzte Verdoppler ist übersehen worden: mit 2 · 3 = 6 ergibt 145,200 MHz / 6 = 24,2 MHz. Nach dem Verdreifacher folgt aber noch ein Kasten mit 2 f.

Lösungsweg:

1. Weg zum Ausgang a: VFO, dann Vervielfacher 2 f, dann Vervielfacher 3 f
2. Gesamtvervielfachung: 2 · 3 = 6
3. f_VFO = 21,360 MHz / 6 = 3,560 MHz

Kniff: Man muss dem Weg bis zum Ausgang a folgen und nur die Blöcke zählen, die wirklich darauf liegen. Das sind zwei: erst der Verdoppler, dann der Verdreifacher. Die beiden weiteren Verdoppler auf der Hauptlinie hängen nicht am Ausgang a, und die senkrechte Leitung der 3-f-Stufe kreuzt die Hauptlinie ohne Verbindung. Hintereinanderliegende Vervielfacher werden multipliziert, nicht addiert: 2 · 3 = 6, nicht 5.

Warum die anderen nicht stimmen:

• 5,340 MHz – Mit dem Faktor 4 gerechnet: 21,360 MHz / 4 = 5,340 MHz. Das wären die beiden Verdoppler der Hauptlinie, der Verdreifacher ist übersehen. 4 · f_VFO liegt tatsächlich an einer Klemme des Bildes, aber nicht an a.
• 7,120 MHz – Mit dem Faktor 3 gerechnet: 21,360 MHz / 3 = 7,120 MHz. Hier ist nur der Verdreifacher gezählt und der Verdoppler davor vergessen. Diese Zahl steht im Bild ebenfalls an einer anderen Klemme, nämlich am Ausgang 2 · f_VFO.
• 4,272 MHz – Mit dem Faktor 5 gerechnet: 21,360 MHz / 5 = 4,272 MHz. Die Vervielfacher sind addiert worden (2 + 3 = 5) statt multipliziert. Hintereinandergeschaltete Stufen vervielfachen aber das jeweils schon vervielfachte Signal weiter.

Lösungsweg:

1. Klemme a liegt hinter dem ersten und dem zweiten Verdoppler
2. Faktor: 2 · 2 = 4
3. f_a = 4 · 3,51 MHz = 14,04 MHz

Kniff: Man muss im Bild nur zählen, wie viele Kästen zwischen dem VFO und der gesuchten Klemme liegen. Die Klemme a hängt hinter dem zweiten Verdoppler, also zweimal verdoppelt: mal 2 und noch mal 2 macht mal 4. Der Verdreifacher und der dritte Verdoppler gehören zu anderen Klemmen und dürfen nicht mitgerechnet werden. Alle fünf Klemmen zusammen liefern die Amateurbänder: 3,51 MHz (80 m) direkt vom VFO, 7,02 MHz (40 m), 14,04 MHz (20 m) an a, 21,06 MHz (15 m) über den Verdreifacher und 28,08 MHz (10 m) nach dem dritten Verdoppler.

Warum die anderen nicht stimmen:

• 7,02 MHz – Das ist die Frequenz am Ausgang nach dem ersten Verdoppler, also 2 · 3,51 MHz — im Bild die zweitletzte Klemme. Für die Klemme a fehlt der zweite Verdoppler.
• 21,06 MHz – Das ist der Ausgang über den Verdreifacher: 3,51 · 2 · 3 = 21,06 MHz. Dieser Zweig zweigt vor dem zweiten Verdoppler ab und endet an einer anderen Klemme, nicht an a.
• 28,08 MHz – Das ist die oberste Klemme, dreimal verdoppelt: 3,51 · 2 · 2 · 2 = 28,08 MHz. Hier ist der dritte Verdoppler mitgerechnet worden, der aber hinter der Abzweigung zu a liegt.

Kniff: Die vier Antworten kreuzen zwei Entscheidungen: Frequenz oder Amplitude, und langsam oder springend. Beide beantwortet die Frage selbst. Temperatur ändert sich langsam, also ändert sich langsam auch das, was von ihr abhängt, und das sind die Werte von L und C. Ein Quarz wäre hier die Abhilfe, weil er als mechanischer Schwinger weit weniger nachgibt.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Die Frequenz des Oszillators springt schnell zwischen verschiedenen Werten. – Die betroffene Größe ist richtig, das Zeitverhalten nicht. Ein Gehäuse erwärmt sich über Minuten; eine solche Ursache lässt die Frequenz wandern, nicht springen.
• Die Amplitude des Oszillators springt schnell zwischen verschiedenen Werten. – Hier ist beides verfehlt, die Größe und das Tempo. Die Temperatur greift über L und C an der Frequenz an, nicht an der Amplitude.
• Die Amplitude der Oszillatorfrequenz schwankt langsam. – Das Tempo passt, die Größe nicht — das ist die Falle für den, der nur auf „langsam“ achtet. Weg läuft die Frequenz, die Amplitude bleibt.

Mehr dazu: Oszillatoren und ihre Frequenzstabilität

Kniff: Die Antworten kreuzen zwei Entscheidungen: erhöhen oder reduzieren, und Sendezweig oder Empfangsteil. Die Frage nennt ein zu starkes NF-Signal, also muss die Regelung dagegenhalten und senken. Und weil es um den Sendeweg geht, greift sie vor dem Leistungsverstärker ein und nicht im Empfänger — die Regelung dort heißt AGC und ist eine andere Sache.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Sie erhöht die Verstärkung von Verstärkerstufen im Empfangsteil. – Beides verfehlt, die Richtung und das Gerät. Im Empfangsteil regelt die AGC, und ein zu starkes Signal würde auch dort nicht mit mehr Verstärkung beantwortet.
• Sie erhöht die Amplitude des Signals im Sendezweig vor dem Leistungsverstärker. – Der Ort ist richtig, die Richtung verkehrt. Ein zu starkes NF-Signal noch weiter anzuheben führte genau in die Übersteuerung, die die ALC verhindern soll.
• Sie reduziert die Verstärkung von Verstärkerstufen im Empfangsteil. – Das Senken ist richtig, aber am falschen Ort beschrieben — so arbeitet die AGC im Empfänger. Diese Antwort ist die Falle für den, der ALC und AGC verwechselt.

Mehr dazu: Linearität und Ausgangsleistung des Senders

Kniff: Die Frage beschreibt, was mit dem Abstand zwischen laut und leise geschieht: er wird kleiner. Genau das heißt Kompression, und die gesuchte Stufe trägt es im Namen. Die drei anderen Namen gehören zum Empfangen; prüfe bei jedem, ob er überhaupt etwas mit der Lautstärke von Sprachanteilen zu tun hat.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Clarifier – Der Clarifier verstellt die Empfangsfrequenz feinfühlig, damit eine SSB-Stimme natürlich klingt. An der Lautstärke regelt er nichts und im Sendezweig sitzt er nicht.
• Notchfilter – Ein Notchfilter schneidet einen schmalen Frequenzbereich heraus, um einen störenden Träger loszuwerden. Es arbeitet an der Frequenz, nicht an der Dynamik.
• Noise Blanker – Der Noise Blanker tastet kurze Störimpulse aus dem Empfangssignal aus. Er nimmt etwas weg, anstatt leise Anteile anzuheben.

Mehr dazu: Linearität und Ausgangsleistung des Senders

Richtig ist C:

Ein Mikrofonverstärker für Sprechfunk soll genau den Bereich übertragen, der die Sprache verständlich macht, und alles darunter und darüber weglassen. Was tiefer liegt, bringt nur Rumpeln und Brummen, was höher liegt, verbreitert das Sendesignal, ohne die Verständlichkeit zu verbessern. Der passende Frequenzgang ist deshalb nach beiden Seiten begrenzt, hat also ein flaches Dach zwischen einer unteren und einer oberen Grenzfrequenz. Ein Filter mit nur einer Grenze lässt die eine Hälfte der unnützen Frequenzen ungehindert durch.

Kniff: Zähle die Knicke: gesucht ist die Kurve mit zwei Grenzen, einer unteren und einer oberen. Hat eine Kurve nur einen Knick, reicht ihr Dach bis zum Rand des Diagramms, dort fehlt die zweite Grenze. Die Beschriftung hilft zusätzlich, denn nur bei einer Kurve stehen beide Zahlen; und die Kurve, die erst ab 3,0 kHz überträgt, lässt gerade den Sprachbereich aus.

Kniff: Der NF-Verstärker sitzt vor dem Mischer, sein Durchlassbereich legt daher auch die Breite des späteren Seitenbands fest — was er wegschneidet, ist im Sender nicht mehr da, und was er zu viel durchlässt, belegt hinterher unnötig Platz auf dem Band. Für Sprache liegt das Wesentliche zwischen etwa 300 Hz und 2700 Hz; die Grundtöne darunter tragen kaum zur Verständlichkeit bei, die Zischlaute und Konsonanten darüber schon. Von 300 Hz bis 2700 Hz sind es rund 2,4 kHz, also etwa 2,5 kHz. Gefragt ist die Bandbreite, nicht die höchste Frequenz — das ist die häufigste Verwechslung.

Warum die anderen nicht stimmen:

• ca. 1,0 kHz – Zu schmal. Bei 1 kHz Schluss ist die Sprache noch zu hören, aber die Konsonanten und Zischlaute, an denen man die Wörter auseinanderhält, liegen darüber. Die Verständlichkeit bricht ein.
• ca. 12,5 kHz – Das ist eine Bandbreite für Musikübertragung. Für Sprache bringt sie keinen Gewinn, macht das Seitenband aber fünfmal so breit und stört die Nachbarkanäle. Der Wert erinnert an den Kanalabstand im FM-Betrieb und hat mit der Sprachverständlichkeit nichts zu tun.
• ca. 6,0 kHz – Etwa die Tonbandbreite eines AM-Rundfunksenders und damit mehr als doppelt so viel wie für Sprache nötig. Gefragt ist das Mindestmaß für gute Verständlichkeit, und das ist bei 2,5 kHz erreicht.

Kniff: Ein 9600-Baud-Datensignal braucht viel mehr Bandbreite als Sprache. Das NF-Filter ist für Sprache gebaut und schneidet oben und unten ab — alles, was durch dieses Filter muss, wird verstümmelt. Gleichzeitig muss das Datensignal noch moduliert werden, darf also nicht erst hinter dem Modulator eingespeist werden. Übrig bleibt genau die Stelle zwischen Filter und Modulator: Punkt 2, direkt am Modulatoreingang.

Warum die anderen nicht stimmen:

• Punkt 1 – Punkt 1 liegt vor dem NF-Filter. Das Datensignal müsste dieses Sprachfilter durchlaufen, das nur einen schmalen Bereich um etwa 300 Hz bis 3 kHz durchlässt. Von einem 9600-Baud-Signal bliebe nichts Brauchbares übrig.
• Punkt 3 – Punkt 3 liegt hinter dem Modulator. Dort ist das Signal bereits aufmoduliert; ein an dieser Stelle eingespeistes Niederfrequenzsignal wird nicht mehr moduliert, sondern läuft nur noch als Störung mit.
• Punkt 4 – Punkt 4 liegt noch weiter hinten, hinter dem Mischer und damit schon auf der Sendefrequenz. Derselbe Einwand wie bei Punkt 3, nur noch deutlicher: hier gibt es keine Stufe mehr, die ein Nutzsignal auf den Träger bringen könnte.

Kniff: Entscheide über die Größenordnung, nicht über die Ziffern. Das Filter soll ein Sprachsignal durchlassen und das zweite Seitenband abschneiden, muss also etwa so breit sein wie Sprache: einige Kilohertz. Nur ein Wert liegt dort; zwei liegen um Größenordnungen darüber und einer deutlich darunter.

Warum die anderen nicht stimmen:

• 455 kHz – Das ist eine gängige Zwischenfrequenz, keine Bandbreite. Als Filterbreite wäre sie fast zweihundertmal zu groß und ließe ganze Bandabschnitte passieren.
• 800 Hz – Diese Breite gehört zu einem Filter für Telegrafie. Für Sprache ist sie zu schmal, ein großer Teil des Sprachsignals käme nicht durch.
• 10,7 MHz – Auch das ist eine Zwischenfrequenz, und sie ist mehr als viertausendmal so breit wie ein Sprachsignal. Ein Filter dieser Breite würde überhaupt nichts unterdrücken.

Mehr dazu: Linearität und Ausgangsleistung des Senders