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Vereinfachte Messung von Nebenwellen an UKW-Sendern

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In (1) beschrieb der Verfasser wie man Störschwingungen an UKW-Sendern erkennen kann. Herbert Brückner, DL2EO, hat daraus ein Verfahren zum Messen von Nebenwellen entwickelt. Es dürfte vor allem beim Bau und Abgleich von Sendern mit ZF-Aufbereitung sehr nützlich sein.

1. Meßaufbau

Der zu messende Sender arbeitet auf eine künstliche Antenne, an die ein Diodengleichrichter und ein Tiefpaß mit definiertem Wellenwiderstand angeschlossen sind (50, 60 oder 75 Ω). Den wellenwiderstandsrichtigen Abschluß des Tiefpasses bildet ein Meßempfänger (Bild 1). Der Abschlußwert des Tiefpasses muß für Gleichstrom und Hochfrequenz gleich, also zweckmäßig ein ohmscher Widerstand sein. Bei größeren Leistungen ist durch geeignete Dämpfungsglieder oder eine entsprechende Ankopplung sicherzustellen, daß die Gleichrichterschaltung nicht überlastet wird.

Bild 1
Bild 1: Prinzipieller Meßaufbau

2. Grundlagen des Verfahrens

In der Diode tritt eine Mischung zwischen dem als Oszillator wirkenden Nutzsignal (Träger) des Senders und seinen Nebenwellen auf. Bei einer Grenzfrequenz des Tiefpasses von beispielsweise 30 MHz sind an seinem Ausgang dann alle Nebenwellen im Frequenzbereich von ± 30 MHz um das Nutzsignal vorhanden. Man sieht ihnen nur nicht mehr an, ob sie ursprünglich oberhalb oder unterhalb des Nutzsignals lagen. Aber das ist aus der Frequenzaufbereitung des Senders zu ersehen. So tritt bei Sendern mit 9 MHz (letzter) Zwischenfrequenz auch diese Frequenz am Ausgang des Tiefpasses auf, wenn am Senderausgang noch Spuren der Oszillatorfrequenz 136 MHz vorhanden sind.

3. Bestimmen des Nebenwellenabstandes

Nach dem Einschalten des zu messenden Senders stimmt man den Meßempfänger zur ersten Orientierung langsam bis zur Grenzfrequenz des Tiefpasses durch und notiert die Frequenzen, bei denen er etwas anzeigt. Um zu prüfen, ob die Anzeige tatsächlich von dem untersuchten Sender herrührt, wird dieser jedesmal kurz abgeschaltet. Bleibt die Anzeige bestehen, so neigt der Meßaufbau zu unkontrolliertem Nebenempfang, oder es wird eine Eigenpfeifstelle des Meßempfängers angezeigt.

Dann mißt man mit einem normalen Gleichspannungsvoltmeter die Gleichspannung am Ausgang des Tiefpasses und anschließend mit dem Meßempfänger selektiv die Spannung der einzelnen Nebenwellen, ebenfalls in Volt. Dieses Spannungsverhältnis gibt mit genügender Genauigkeit den Nebenwellenabstand an und läßt sich wie üblich in dB umrechnen (= 20 log U= / U ˜).

4. Der Meßempfangeränger

Im Idealfall ist der Meßempfänger ein professioneller selektiver Pegelmesser. Ein solches Gerät dürfte jedoch nur den wenigsten Amateuren zur Verfügung stehen. Mit etwas Geschick läßt sich aber auch ein Empfänger mit durchgehendem Kurzwellenbereich und S-Meter für diesen Zweck verwenden. Um für Gleich- und Wechselstrom einen konstanten Eingangswiderstand zu erzielen, schaltet man vor seinen Eingang ein ohmsches Dämpfungsglied von 10 dB oder 20 dB und betrachtet den Eingang des Dämpfungsgliedes ais Meßbezugspunkt.

Beim Messen der Nebenwellen wird zunächst der jeweilige S-Meter-Ausschlag notiert. Die diesem Ausschlag entsprechende Eingangsspannung ermittelt man später nach der Substitutionsmethode.

4.1. Die Substitutionsmethode

Wie das Wort besagt, entnimmt man dazu einem Meßsender ein Ersatzsignal, das den gleichen S-Meter-Ausschlag am Meßempfänger hervorruft. Gute Meßsender verfügen über einen geeichten Ausgangsteiler, an dem man die entnommene HF-Spannung direkt ablesen kann.

Bild 2 deutet an, wie diese Eichung normalerweise realisiert wird. Die Ausgangsspannung des Oszillators wird bei relativ hohem Pegel gemessen und danach mit einem kontinuierlich oder stufenweise einstellbaren Dämpfungsglied heruntergesetzt. In (2) wurde beschrieben, wie man einen einfachen Prüfsender mit diesen Einrichtungen ergänzen kann. Zum definierten Dämpfen eignen sich auch gut die im Rundfunk- und Fernsehhandel erhältlichen koaxialen Dämpfungsstecker(3).

Bild 2
Bild 2: Selektive HF-Spannungsmessung mit amateurmäßigen Mitteln nach der Substitutionsmethode

4.2. Relativmessungen

Aber auch für diejenigen, denen die exakte Meßtechnik nicht so liegt, dürfte die beschriebene Methode für reine Relativmessungen interessant sein. Mit ihrer Hilfe lassen sich alle Abgleicharbeiten in ihrer Wirkung nicht nur auf das Nutzsignal, sondern auch auf die Nebenwellen erfassen. Bei Bedarf können für bestimmte Nebenwellen zusätzliche Fallen oder Sperren eingebaut und gezielt abgeglichen werden.

5. Literatur

  1. Brandt, H.-J.: Erkennen und Beseitigen von Störschwingungen in Transistorsendern, UKW-Berichte 16 (1976), Heft 2, Seite 108 - 116
  2. Döll, K.: Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten einfacher Prüfsender, Das DL-QTC, Heft 10/1967, Seite 520 - 524
  3. z.B. Dämpfungsstecker von Kathrein, Typ ERE in den Stufen 3 dB, 6 dB, 10 dB und 20 dB zu beziehen durch: Fa. Bürklin, Postfach 200 427, 8 München 2

DJ1ZB, Hans-Joachim Brandt.