Wie in einem vorherigen Blog-Post der P&P Studios bereits angekündigt, geht es diese Woche um den Radioempfänger, also das Gerät, welches die hochfrequenten Funkwellen in für Sie hörbares Audiomaterial umwandelt. Hierbei gehe ich auf das klassische UKW-Radio ein, welches sich trotz seines Alters, immer noch hartnäckig in den Haushalten hält. Es wird des Öfteren das Wort „Überlagerungsempfänger“ fallen, welches die vorwiegende Technik im UKW-Empfang beschreibt. Im Gegensatz zum vorhergehenden Beitrag über UKW-Rundfunk wird dieser Blog-Post einen Tick technischer ausfallen, ohne dabei zu komplex und theoretisch zu werden. In diesem Sinne: Tune yourself in!

Die Antenne

Ein klassisches UKW-Radio kann problemlos die hochfrequenten Signale der Sendeanlagen empfangen, sofern er diese von einer Antenne salopp gesagt „eingefangen“ bekommt. Dies geschieht bei UKW-Radios meist durch kleine Wurfantennen oder Stabantennen. Der früher noch häufiger anzufindende Anschluss an eine Dachantenne verschwand über die letzten Jahrzehnte immer mehr aus den Haushalten und ist mittlerweile eine Rarität. Das Signal ist nun auf jeden Fall im Gerät angekommen und nimmt seinen Weg über eine Unzahl verschiedenster Schaltkreise, respektive deren elektronische Bauteile.

Im Folgenden gehe ich Schritt für Schritt die einzelnen Stufen des Signalweges durch und fasse deren Funktionen kurz und prägnant zusammen. Als Hilfsmittel dient das Schaubild unter diesem Link.

Der Eingang des Überlagerungsempfängers

Von der Antenne angekommen, wird das Signal durch einen sogenannten Hochfrequenzverstärker mit Vorselektion geschleust. Hierbei wird der, von der Antenne kommende, sehr geringe Spannungspegel erhöht und durch eine Art Schleuse geschaltet, die nur einen bestimmten Frequenzbereich überhaupt zu den nachfolgenden Kreisen des UKW-Radios passieren lässt.

Die Mischung macht`s

Anschließend kommt der sogenannte Mischer, auch Mischstufe genannt. Hierbei wird das vorselektierte und bereits verstärkte Signal mit einer vorbestimmten anderen Frequenz gemischt, welche durch einen Oszillator (schwingungsfähiges System) erzeugt wird. Das Ergebnis dieser Mischung ist die sogenannte Zwischenfrequenz, welche im UKW-Bereich 10,7 MHz beträgt.

Randnotiz: Da man allgemein im Funkbereich immer mit Störfrequenzen konfrontiert ist, gibt es eine internationale Vereinbarung, wobei im Bereich der UKW-Zwischenfrequenz um 10,7 MHz keine Sender betrieben werden (sollten). Dadurch wird einem Einstrahlen von außen gezielt vorgebeugt.

Zwischen ein und Ausgang lebt die ZF

Fertig gemischt geht das Signal nun wiederum durch einen Filter, einen sogenannten Bandpass, dieser heißt so, denn wie der Name schon sagt, lässt er eine gewisse BANDbreite PASSieren und andere Frequenzbänder werden wiederum, wie beim Hochfrequenzverstärker, geblockt und dürfen nicht passieren. Die Frequenz wird nun, wie so oft in der Nachrichtentechnik verstärkt. Da man nach der Mischstufe von Zwischenfrequenz, kurz ZF spricht, heißt auch der dazugehörige Verstärker Zwischenfrequenzverstärker.

Auf Modulation folgt Demodulation

Im UKW-Bereich ist sehr oft von FM die Rede, was wie im Blog-Eintrag über UKW-Rundfunk besprochen für Frequenzmodulation steht. Dies geschieht senderseitig, wo das eigentliche Nutzsignal auf eine sehr hohe Trägerfrequenz gelegt wird, um überhaupt die große Reichweite von Sender zu Empfänger überbrücken zu können.

Genau dieser Prozess wird jetzt im Überlagerungsempfänger, dem UKW-Radio umgekehrt. Es erfolgt die sogenannte Demodulation. Der Nachrichteninhalt, das Audiosignal wird von der hohen Trägerfrequenz getrennt und ist nun im besten Fall identisch zudem, das beim Sender auf die Trägerfrequenz moduliert wurde.

HF – ZF –NF

Nun ist das eigentliche niederfrequente Audiosignal, welches durch die Membranen der Lautsprecher in Schallwellen umgewandelt wird vorhanden, aber mit einem so geringen Spannungspegel, dass man nichts bzw. nur wenig hört vom eigentlich gewünschten Audio-Output. Dementsprechend wird das NF-Signal wiederum im sogenannten NF-Verstärker angehoben und ertönt nun in angenehmer, vom Anwender einstellbarer Lautstärke.

Zukunft des UKW-Radios?

Die Technik des UKW und damit auch die Technik der UKW-Empfänger scheint überholt zu sein. Internet-Radio, DAB+ und andere Formate machen es der altehrwürdigen Analogtechnik schwierig, zu überleben.

UKW wird abgeschaltet werden, das steht fest. Millionen von Radioempfängern sind somit weitestgehend nutzlos, außer man kann noch regionale MW, LW oder KW Frequenzen empfangen. Aber für den täglichen Nachschub an Nachrichten, den Pop-Charts oder Reportagen zu versorgen, wird UKW nicht mehr sorgen können.

Der Großteil der noch verwendeten UKW-Radios wird damit zum nutzlosen Möbelstück, da Zusatzfunktionen wie ein Kassettendeck, aber auch der CD-Player immer mehr an Bedeutung verlieren, bzw. beim Kassettendeck seit Jahren schon überholt sind. Der Weg zum Wertstoffhof rückt für viele der ehrwürdigen Geräte immer näher und präzisiert sich zunehmend.

Wann die Abschaltung nun flächendeckend durchgesetzt wird, ist aber weiterhin unklar. Es wird nicht von heute auf morgen passieren aber auch bestimmt keine 20 Jahre mehr dauern.