Als einfachsten Empfänger haben wir den Detektor-Empfänger im vorherigen Kapitel kennengelernt. Beim Detektor-Empfänger handelt es sich um einen sog. Geradeaus-Empfänger, den wir auch schon in der Klasse N kennen gelernt haben. Beim Geradeausempfänger wie in Abbildung E-10.2.1 gezeigt, wird das Signal nach Empfang und ggf. Verstärkung nur noch demoduliert. Dieses Empfängerkonzept hat jedoch den Nachteil einer schlechten Selektivität (Trennschärfe). Um das zu verbessern könnte man den Eingangsfilterblock (2) aus mehreren Filtern kombinieren um die Trennschärfe zu erhöhen. Dann müssten aber beim Wechsel der Empfangsfrequenz alle diese Filter angepasst werden und das ist sehr aufwändig. Aus diesem Grund wurde der Überlagerungsempfänger (vgl. Abbildung E-10.2.2 ) entwickelt, welcher in der Fachsprache auch Superheterodyn oder Superhet genannt wird.
Ausführliche Beschreibung: Gezeigt ist ein Blockschaltbild aus mehreren, mit einer horizontalen Linie verbundenen Baugruppen. Ganz links befindet sich ein Antennensymbol (V-förmiges Symbol) („1“). Rechts davon steht ein Block mit drei wellenförmigen Linien (Filter), von denen die obere und die untere Wellenlinie durchgestrichen sind („2“). Rechts davon folgt ein Block mit einem nach rechts zeigenden Dreieck (Verstärker) („3“). Der nächste Block enthält ein Diodensymbol, bestehend aus einem nach rechts zeigenden Dreieck und rechts davon einer vertikalen Linie („4“). Darauf folgt ein weiterer Block mit einem nach rechts zeigenden Dreieck (Verstärker) („5“). Ganz rechts steht ein Lautsprecher-Symbol, gezeigt als schmaler Block mit einer nach rechts sich öffnenden Membran („6“). Weitere Beschriftungen sind nicht vorhanden.">
Abbildung E-10.2.1: Geradeausempfänger
Prüfungsfrage EF102
Welchen Vorteil bietet ein Überlagerungsempfänger gegenüber einem Geradeaus-Empfänger?
A
Wesentlich einfachere Konstruktion
B
Höhere Bandbreiten
C
Geringere Anforderungen an die VFO-Stabilität
D
Bessere Trennschärfe
Überlagerungsempfänger können mit einer oder mehreren Zwischenfrequenzen arbeiten. Im einfachsten Fall handelt es sich um einen Direktüberlagerungsempfänger, bei dem die Zwischenfrequenz die gewünschte NF-Frequenz ist. Zu diesem Zweck muss die Oszillatorfrequenz sehr nahe an der Empfangsfrequenz liegen.
Prüfungsfrage EF208
Wo liegt bei einem Direktüberlagerungsempfänger üblicherweise die Oszillatorfrequenz für den Mischer?
A
Sie liegt sehr weit über der Empfangsfrequenz.
B
Sie liegt sehr viel tiefer als die Empfangsfrequenz.
C
Sie liegt bei der Zwischenfrequenz.
D
Sie liegt in nächster Nähe zur Empfangsfrequenz.
Ein Überlagerungsempfänger hat jedoch auch einige Nachteile, insbesondere das Auftreten sogenannter Spiegelfrequenzen. Diese Problematik sowie fortgeschrittene Empfängerkonzepte wie der Mehrfachsuper mit mehreren Zwischenfrequenzen werden wir erst in der Klasse A genauer behandeln.
Der Erfinder des Überlagerungsempfängers lässt sich nicht eindeutig benennen. Dies liegt unter anderem daran, dass seine Entwicklung in die Zeit des Ersten Weltkriegs fällt, in der alle beteiligten Kriegsparteien intensiv an der Verbesserung der Funk- und Radiotechnik arbeiteten. Unabhängig voneinander beschäftigten sich um das Jahr 1918 mehrere Forscher mit diesem Funktionsprinzip, darunter Edwin Armstrong in den USA, Lucien Lévy in Frankreich sowie Walter Schottky in Deutschland.
Der Begriff Heterodyn beziehungsweise Superheterodyn ist eine Wortneubildung. Er setzt sich aus dem lateinischen super („über“) sowie den griechischen Wörtern hetero („verschieden“) und dynamis („Kraft“ bzw. „Wirkung“) zusammen. Der Name beschreibt das grundlegende Funktionsprinzip des Überlagerungsempfängers: die Mischung zweier Signale unterschiedlicher Frequenz zur Erzeugung einer neuen Frequenz.
