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Messung der Selektivität - Trennschärfe

Messung der Selektivität = Trennschärfe

Diese Angabe ist wichtig, um die alten Angaben zu verstehen, und Empfänger bewerten und vergleichen zu können.

Statische Selektion = Trennschärfe ist die Fähigkeit eines Empfängers, aus dem empfangbaren Gemisch zahlloser Signale und Störungen das Nutzsignal herauszufiltern.

Dynamische Selektion dagegen ist die Fähigkeit eines Empfängers, die in ihm selbst durch Nichtlinearitäten erzeugten Störungen zu unterdrücken, speziell Intermodulationsprodukte und Kreuzmodulation..


Trennschärfe AM

Zur Bestimmung der Trennschärfe misst man zunächst die Empfindlichkeit bei der abgestimmten Frequenz und danach bei gleicher Abstimmung bei 9 hHz ober- und unterhalb dieser Fre­quenz.

Das Verhältnis der Empfindlichkeit zwischen dem Emp­fangspunkt und dem Mittel der Nebenstellen ergibt die Selek­tivität im Nahfeld.
Die Weitabselektivitat ergibt das Messen mit entsprechendem Frequenzabstand.

EIn typisches Verhältnis für den 6-Kreiser der 40er Jahre ist 1:100 bei 9 kHz und 1:1000 bei 14 hHz Verstimmung.

Ohne Messgerät benutzt man den Lo­kalsender und prüft, ob dieser bei schwachen Stationen «hereindrückt». Dabei hilft ein Vergleichs­empfänger, mit dem man abwechselnd die Versuche wiederholt.

Hier eine andere Quelle:

Die Trennschärfe 1000 besagt, daß, um die gleiche Leistung von 0,05 W im Lautsprecher zu erzielen, für einen um 9 kHz verstimmten Sender eine l000mal größere Antennen Spannung E erforderlich ist als für den in Resonanz befindlichen Sender bei einer Modulation der Sender von 30% mit 400 Hz.
(Wichtig für einen Vergleich sind gleiche Meßbedingungen: Wichtig hier also der Wert der Sendermodulation (30%), den stellen die meisten Meßgeneratoren meist von Hause aus zur Verfügung.
Früher war die Modulationsfrequenz allerdings mit 400 Hz angegeben, 1 KHz dürfte aber annähernd gleiche Ergebnisse bringen. Edi)

Ein starker Ortssender kann in einer in der Nähe befindlichen Antenne leicht eine Spannung von 0,1 Veff erzeugen. Soll dabei noch ein um 9 kHz abstehender sehr schwacher Sender empfangen werden, der nur 10µVeff erzeugt, so wären selbst bei einer Trennschärfe 10.000 beide Sender noch gleich laut zu hören und es wäre eine noch min­destens zehnmal größere Trennschärfe erforderlich, um den starken Störsender wesentlich leiser zu machen.
Eine Trennschärfe 100.000 im ganzen Wellenbereich herzustellen, wäre aber sehr kostspielig und auch überflüssig, da alle übrigen Sender außer dem Ortssender meist weit entfernt sind und selten mehr als 10 mVeff

ergeben.

Man wird für den LW-, MW- und KW-Bereich im allgemeinen
eine 9 kHz-Trennschärfe 1000 als gut bezeichnen, da man dann einen Sender noch nahezu störungsfrei empfangen kann, wenn der eine oder auch die beiden in der Frequenz benachbarten Sender l00mal stärker einfallen.
(Betonung auf "nahezu", d. h. möglicherweise ist die Modulation des Nachbarsenders noch im Hintergrund hörbar, aber die des gewünschten Senders ist eben 10mal stärker, also eben "gut" empfangbar. Edi)


Meist ist die Verstimmung, für welche die Trennschärfe gelten soll, der Frequenzabstand von 9000 Hz vom Träger. Die Verstimmung für die Grenze des Durchlaßbereichs ist daher 2- bzw. 3- bzw. 4mal kleiner, wenn die Grenzfrequenz des Durchlaßbereichs 4500 bzw. 3000 bzw. 2250 Hz vom Träger entfernt ist. Hieraus ergeben sich die in Tafel V zusammengestellten Werte. Man sieht, wie die Güte der Wiedergabe, die eine möglichst hohe Grenzfrequenz erfordert, in schärfstem Widerspruch zu einer hohen Trennschärfe steht:


Diese Grafik macht den Zusammenhang zwischen Trennschärfe, Bandbreite und Wiedergabequalität deutlich (aus Beschreibung des Vorkriegs- Spitzensupers Körting Ultramar", der in der Lage ist, eine Bandbreite 4500 Hz oder > 4500 Hz zu wählen.
(hier angegeben 10.000 Hz, eine größere Bandbreite ist zwar möglich, aber senderseitig wird eine so große Bandbreite in keiner Weise bedient).


NOCH trennschärfer wäre Fernempfang eben mit Bandbreiten von 3000 oder 2250 Hz, die in der Tabelle angegeben sind, der Bereich auf der Klaviatur wäre dann noch schmaler.

Genau das kennen wir z. B. vom 1- kreisigen Rückkopplungs-Audion:

Bei ausreichend starken Sendern gibt es keine Empfangsprobleme- die Rückkopplung braucht möglicherweise gar nicht betätigt werden, die Wiedergabequalität ist gut bis sehr gut.
Wird mit nicht angezogener Rückkopplung ein schwacher Sender mit Störungen, etwa der Modulation eines starken Ortssenders empfangen, und dann die Rückkopplung angezogen, kann man einen schwachen Sender "hochziehen", die Modulation des starken Senders geht zurüch, der schwache Sender wird klarer empfangen.
Wird zum Zwecke des Empfans einer extrem schwachen Senders die Rückkopplung noch weiter "hochgezogen", wird die Empfindlichkeit und Trennschärfe noch weiter erhöht, dann aber auf Kosten der Bandbreite- das beschneidet die Niederfrequenz- Bandbreite, die Höhen werden stark beschnitten, der Ton wird dumpf und "hohl".
Ältere Superhet- Empfänger hatten eine Verstellmöglichkeit für die Bandbreite, diese können die Trennschärfe -ebenfalls auf Kosten der Bandbreite- erhöhen.


Genauere Messung der Trennschärfe

Die Trennschärfe läßt sich in objektiven Zahlenwerten angeben, wenngleich hier die Definition schon etwas schwieriger ist als für die Empfindlichkeit.
Die Trennschärfe wird in einem Zahlenverhältnis angegeben, nicht, wie bei der Empfindlichkeit, durch eine Spannung.

Am einfachsten läßt sich der Zusammenhang auch -wieder durch Beschrei­bung des Meßverfahrens erläutern. Der Empfänger wird auf die eingestellte Welle des Oszillators scharf abgestimmt und die angelegte Hochfrequenzspannung so eingestellt, daß sich wieder die Normalausgangsleistung von 50 mW am Lautsprecher ergibt.

Auch hierfür sind die bereits erläu­terten sonstigen Bedingungen streng einzuhalten, wie z. B. 30 %ige Modulation mit 400 Hz, Abschirmung, Ersatzantenne usw.

Die an den Empfänger angelegte Hochfrequenzspannung wird abgelesen (U min).

Hierauf wird der Oszillator nacheinander um mehrere kHz verstimmt« also z. B. 3, 6 9, 12, 15 kHz usw. Die an­gelegte Hochfrequenzspannung wird dabei für jeden Punkt so lange gesteigert und dann abgelesen (U), bis sich am Ausgangsleistungsmesser wieder 50 mW ergeben.

Man erhält hierdurch mehrere Punkte, die man zu einer Kurve vereinigen kann.
Diese Kurve zeigt dann das Verhältnis der angelegten Spannungen m Abhängigkeit von der Ver­stimmung (siehe Abb).


Das Feldstärkeverhältnis U/Umin besagt dabei, um wieviel mal stärker als der zu empfangende Sender der Störsender bei gegebener Verstimmung einfallen muß, um am Lautsprecher dieselbe Ausgangsleistung, also Lautstärke, hervorzurufen wie der zu empfangende Sender. Die Trennschärfe ist für die einzelnen Empfangsfrequenzen verschieden.

Die Messung wird deshalb für mehrere Fre­quenzen, z, B. bei 1300 kHz, 900 kHz und 600 kHz wiederholt und aus diesen verschiedenen Werten für jeden Wellenbereich ein Mittelwert gebildet.

Für einen Rund­funkempfänger interessiert in der Hauptsache das Zahlen­verhältnis bei einer Verstimmung von 9 kHz, da ja der Abstand der Trägerfrequcnzcn zweier benachbarter Sender mit 9 kHz international festgelegt ist. Es ergeben sich Zahlenverhältnisse von l : 50, l : 200, l : 1000 usw. je
nach Größe des Empfängers. Je größer dabei das Zahlenverhältnis ist, um so größer ist auch die Trennschärfe des betreffenden Empfängers.

Trennschärfe FM

Die Messung bei FM erfolgt genau wie bei AM, der Kanalabstand ist jedoch 300 KHz.
Der max. Frequenzhub darf 75 KHz betragen. 

Beispiel: Gehörmäßige Beurteilung der Trennschärfe

Gehörmäßiger Vergleich Trennschärfe Großsuper "Capri" und Vorkriegs- Großsuper "Ultramar"
(Wenn das Video auf Firefox nicht will, bitte auf die "Zeitleiste" klicken, oder auf Internet Explorer probieren)

Mal ein kleiner, gehörmäßiger Vergleich der Trennschärfe zweier 
Großsuper, im Mittelwellenbereich, zwischen den Geräten liegen bereits 
32 Jahre Altersunterschied, und das "jüngere" Radio hat auch schon 50 
Jahre auf den Lampen !
"Supramar" S5340WL, von Dietz & Ritter = Körting, Leipzig (Sachsen), 
1933/34, Nur AM, 7 Kreise,
und
"Capri", 6401 St, von VEB Goldpfeil Hartmannsdorf (bei Chemnitz, 
Sachsen), 1966, AM/FM, auf AM 9 Kreise.
Empfangstest zweier Mittelwellensender:
Grootnieuws Radio (Holland, Zeewolde), auf 1008 KHz,
sowie meines "Heimsenders", ein Rohde & Schwarz Leistungsmeßsender 
"SMLR" (bis 30 Mhz), auf dem Nachbarkanalfrequenz 1017 KHz, genau 9 KHz 
entfernt, exakt mit Zählfrequenzmesser eingestellt, 1 KHz- 
Testmodulation, 30% Modulationstiefe (die übliche Meßvorschrift).
Beide Geräte restauriert. Die Aufnahme wurde während der Restauration 
des "Supramar" gemacht.
Der Eigensender ist Nahfeldsender, Feldstärke so, daß ein deutlicher 
Ausschlag des Anzeigeinstruments da ist.
Dies ist keine präzise Messung !!!
Ich möchte nur Fernempfang zweier unmittelbar benachbarter Sender 
gehörmäßig demonstrieren und vergleichen. Da es wegen der AM- 
Senderabschaltung der europäischen Staaten sehr starke Mittelwellen- 
Ortssender nicht mehr gibt, eben mit einem gerade brauchbar empfangbaren 
Fernsender und einem mäßig stärkeren Sender.
Wie man im Vergleich sieht: Das uralte Radio gibt im Vergleich schon was her. 
Die Trennschärfe ist gut, der Klang ist für ein Radio dieser Altersklasse sogar sehr gut !
Die mit exakt 1 Kanalabstand benachbarten Sender stören sich nicht, 
beide Radios sind so trennscharf, wie man es von einem Gerät mit 
Vorkreis/ Vorstufe erwartet.
Natürlich gibt es Empfänger mit technischen Werten, die Größenordnungen 
besser sind !!!
Aber- die Oldies schlagen sich nicht schlecht oder ?

(Textauszüge und Grafiken aus
Pitsch: Lehrbuch der Rundfunksempfangstechnik, 
Vilbig: Hochfrequenztechnik,
Springstein: Kurzwellen- Empfangstechnik,
sowie der Zeitschrift "CQ- MB,
z. T. von mir bearbeitet und korrigiert/ gekürzt)

 

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