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Eine UKW-Technik-Seite für Laien (zum Verstehen)

Wir haben jetzt 2016 und UKW (FM) wird über lang oder kurz sterben. Also ob es noch 10 oder 20 Jahre lang aufrecht erhalten wird, ist nicht abzusehen. Mit UKW hatte es bei uns etwa 1950 angefangen und diese Technik war damals recht neu. Heute ist es fast ein alter Schmarren, irgend jemandem UKW erklären zu wollen. Hier wollen wir das teilweise tun.

Einen UKW-Tuner oder Empfänger bedient man so lange, wie er funktioniert. Wenn er nicht mehr geht, dann ist fachlicher Rat gefragt. "Können Sie das mal überprüfen ?"
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Einen UKW Empfänger prüfen . . .

Dazu braucht erstmal nur Strom und ein Stück (Antennen-)draht. Bekommt man irgend einen Sender rein, dann "geht" der Empfänger. Jetzt ist die Frage, wie gut geht der Empfänger (noch).

Dazu baucht man einen UKW-Prüfsender mit bestimmten Qualitäten und ein oder zwei Referenzen. Dieser Prüfsender sollte eine bestimmte Sende-Frequenz zwischen 88 und 108 MHz "können" (eventuell nach unten und oben mit etwas Reserve) und diese Sende-Frequenz vor allem stabil erzeugen.

Die in ebay angebotenen 30 Jahre alten Grundig Meßsender zum Beispiel verändern altersbedingt bei Erwärmung trotz Quarzstabilisierung die eingestellte Sende-Frequenz. Das ist unbrauchbar, auch wenn eine Digitalanzeige Stabilität vorgaukelt (und dadurch den Preis der Auktion hoch treibt). Heutzutage gibt es Besseres aus Fernost.
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Die Kriterien, die solch ein Meßsender erfüllen muß:

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  1. Die Sendefrquenz muß quarzgenau und quarz-stabil sein.
  2. Die Sendeleistung muß einstellbar sein.
  3. Ein Tongenerator muß auf beiden Kanälen ein Refrenz-Signal ausgeben.
  4. Der Frequenzumfang des Audio-Übertragungsteils sollte 40 bis 15.000 Hz betragen, mindestens jedoch lineare 60 bis 12.ooo Hz.

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Also bauen wir uns mal solch einen einfachen Meßsender

Zuerst brauchen wir einen ganz simplen einfachen 1 kHz Tongenerator für den Refrenz-Pegel, der in den Sender auf beiden Kanälen gleichermaßen eingespeist werden soll. Das alleine ist in 2016 schon eine Kunst. Denn wir brauchen einen reinen Sinus-Ton mit maximal 0,5% Klirrgrad oder Klirrfaktor - besser wäre 0,1% Klirrgrad. Die allseits angebotenen ganz billigen Syntesizer haben in der Regel erheblich mehr Klirr drauf (bis 2%). Der hier ausgewählte simple Generator liefert auch einen gräuseligen Sinus ab, der erst noch gefiltert werden müsste und benötigt am Ausgang noch einen Aufholverstärker mit 60 Ohm Ausgangswiderstand. Das taugt also nicht viel. Hier auf dieser Wissen-Seite lesen Sie mehr über die Tongenereatoren.
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Zum Vergleich gibt es bei uns gleich 2 UKW-Sender

Das wird der Sender-Protoyp

Der eine Sender (links im Gehäuse) hat keine stabilisierte Sendefrequenz, dafür aber die geringste Ausgangs- leistung und laut Datenblatt einen sehr geringen Klirrgrad.

Der andere recht moderne Sender (die hellgrüne Platine) ist per Quarz samt einer PLL-Schaltung (die Frequenz wird damit gnadenlos festgeklemmt) stabilisiert und hat vorne eine digitale Frequenzanzeige. Die restlichen Daten muß man erst mal glauben, denn er kommt aus China.
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Beide Sender sollen aber nur alternativ umschaltbar am gleichen Netzteil hängen und der Audio-Eingang soll wahlweise von dem 1 kHz Pegelton-Generator auf einen Präzisionsgenerator von Bruel & Kjear umgeschaltet werden können.
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Bis hierhin können wir Frequenz und Pegel prüfen

Mit diesen Geräten können wir verschiedene Sendefrequenzen mit kleinen und großen Feldstärken sowie einen Audio-Stereo-Referenzpegel prüfen. Jetzt gehts es an die Qualiät dieser Kette. Dazu brauchen wir den Tongenerator von 40 bis 15.000 Hz mit maximal 0,1% Klirrgrad. Daß der Bruel & Kjear Tongenerator von 20 bis 20.000Hz arbeitet, ist fast schon zu viel für unsere UKW-Prüfung. Am Sendereingang muß dazu jeder Stereo-Kanal abschaltbar sein wegen der Übersprechdämpfungs-Messung.

Leidlich kalibrieren mit 2 Grundig UKW Tunern

Grundig MT100 und MT200 Tuner

Und so fangen wir mit der Sendefrequenz an, mit 88,0, dann 92,5 und 108,0 MHz. Der jüngere Grundig MT200 hat eine Digital-Anzeige mit einer Nachkommastelle. Das reicht für unseren Test aus. Der ältere Grundig MT 100 hat dafür eine detaillierte Feldstärke-Anzeige mit 12 Leuchtdioden. Das ist bezüglich kleiner und großer Antennen-Pegel auch aussagefähig. Die absoluten Daten wie bei einer Produktionskontrolle (z.B. am Ende des Fließbandes) wären weit über das Ziel hinaus geschossen.

Mit dem typischen UKW Rauschen zwischen den Sendern (ohne Rauschsperre = ohne Muting) kann man den Ausgangs-Pegel (in etwa) prüfen und den Pegel des Prüftons am Sender nachjustieren. Beide UKW Sender werden vom Audio-Eingang entsprechend eingepegelt, sodaß am NF-Ausgang der Empfänger auch immer der Nennpegel ankommen sollte.
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Jetzt fehlen noch Klirrfaktor und Kanaltrennung

Für die Klirrfaktormessung benutzen wir die moderne PC Technolgie, die auch bereits bis auf 0,1% genau funktioniert. Und wir messen auch nur bei 60Hz, 1kHz und 12kHz. Denn an den grundsätzlichen Qualitätsdaten der Chips oder Baugruppen in einem 30 Jahre alten Tuner können wir heute nichts mehr ändern.

Und bei der aktuellen UKW-Qualität ab 2010 sind bis auf die diversen deutschen zweiten Kultur-Programme alle Musiken gnadenlos über den Begrenzer und Kompressor geschleift (gejagt). Damit kommt sowieso kein "Hifi" mehr runter.
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Messfrequenzen erzeugen mit dem PC

In fast allen PCs ab etwa 2005 sind auf dem Mainboard die Audio Chips der Firma Realtek fest aufgelötet. Die Qualität diese Chips ist relativ hoch und für die rudimentären Messungen ausreichend genau.

Duch das Ergänzen solcher PCs mit sogenannten PCI oder sogar PCIe Soundkarten von bestimmten Edelherstellern aus dem Profitechnik Bereich (Frankfurter Musiker Messe) kann man die effektive Audio- wie auch die Messqualität nochmals steigern.

Solch eine edle Audio-Karte kostet dann bestimmt ab 200.- Euro und kann mahr als 96 kHz anstelle der 44 kHz der normen Chips "sampeln". damit kommt man an die 0,05% Klirrgrad oder weniger heran, doch für unsere Tuner-Messungen wäre das sehr übertrieben. Für die gezielten genaueren Vorverstärker und Endstufenmessungen kommt das später Infrage.
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