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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie Trägerfrequenzen aus der Luft messen?


Autor: Dominik Friedrichs (Gast)
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Hallo allerseits!

Ein netter Mensch vom NDR hat mir auf Anfrage mitgeteilt, das die
Trägerfrequenz des Mittelwellensenders Hamburg (972kHz) von einem
Rubidium-Frequenznormal kontrolliert wird. Ich hab so ein GPS Modul von
Ebay, welches 10kHz ausgibt, die recht genau sein sollten, ca. 0.2ppm.
Nun würde ich diese gern vergleichen mit einer anderen genauen
Referenzquelle, und da der MW Sender nur etwa 30km entfernt ist, dachte
ich mir das ist keine schlechte Wahl. Könnt ihr mir ein paar Tips geben,
wie ich die Trägerfrequenz vom Sender isolieren oder verstärken kann, um
damit z.B. über eine PLL einen lokalen Oszillator zu steuern, oder
einfach die Freq direkt über einen Zähler zu messen?
Oder - wie kann man generell Frequenzen "aus der Luft" holen und
messen, dh. nicht die Informationen die darin moduliert sind sondern
die Träger selbst?
In welchen %-Bereichen bewegt sich die AM Modulation überhaupt, wenn
der Träger immer kurzzeitig zu schwach wird, was dann?

Gruß
Dominik

Autor: uwegw (Gast)
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Wie wärs mit nem Radio bzw nem Schwingkreis? Für Mittelwelle ist da der
Selbstbau keine große Kunst. Und dann halt vorm Demodulator die HF
abgreifen, verstärken und auswerten...

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Normales Radio geht nicht, da dort auf eine zweite Frequenz umgesetzt
wird. Damit ist die Genauigkeit/Frequenzkonstanz zum Teufel.
Einziger Weg ist ein selektiver Verstärker. Selektiv heisst hier
Spulenfilter zwischen jeder Verstärkerstufe, das Ganze 3-4 stufig mit
einer aktiven Ferritantenne. Alles auf 972kHz abgestimmt. Am Ausgang
dann einen PLL setzen, z.B. einen CD4046. Vom PLL dann durch 972
teilen, fertig ist deine hochgenaue 1kHz-Referenz.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Hochmischen, Quarzfilter, mit derselben Frequenz wieder runtermischen.
Damit rechnet sich der Frequenzfehler des Mischoszillators heraus.
DK2DB hat sowas mal als Frequenznormal mit der Trägerfrequenz eines
UHF-Fernsehsenders veröffentlicht.

In Amateurfunkgeräten wird dasselbe beim "Passband-Tuning" gemacht,
durch Verstimmen des Oszillators wird das Signal an den Rand der
Quarzfilterkurve geschoben, und damit die Filterbandbreite stufenlos
einstellbar.

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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Im einfachsten Fall könnte man einen Geradeausempfänger aufbauen.

Er besteht aus einem Schwingkreis, in Deinem konkreten Fall für eine
Resonanzfrequenz von 972kHz.

Ein paar Meter Draht als Antenne, einen LW-MW-KW-Filter (455kHz),
findest Du in jedem Radio (seine Parallel-Kapazität etwas erhöhen) und
ggf. 1 oder 2 Transistorstufen als Verstärkung.

Und schon kannst Du Dich an Deinem 972kHz-Signal erfreuen.

Ist die Trennschärfe, gerade in den Nachtstunden, zu schwach, also
andere Sender verfälschen das Signal zusehr, dann könnte man im
einfachsten Fall mehrere Filterschaltungen hintereinander schalten.



Bernhard

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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@Bernhard,
das mit dem Geradeausempfänger erfordert aber schon einige Erfahrung
beim Aufbau. Wenn der Träger bis auf TTL-Pegel verstärkt wird, kann es
sehr leicht zu einer Rückkopplung kommen. Mit einem 455-kHz-Filter
klappt das auch nicht. Mit einer Parallelkapazität wird die Frequenz
noch niedriger.

Jörg

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi, Dominik,

zur Messung der RFx eines Senders X hat die International
Telecommunication Union schon vor Jahrzehnten mehrere Verfahren
empfohlen:
a) Frequenzzähler mit selektivem Eingang, also Geradeausempfänger ohne
Detektor. Zählt RFx direkt.
b) Frequenzzähler am Zwischenfrequenzausgang. Erfroder, wie Jadeclaw
bemerkt hat, daß alle Überlagerungsoszillatoren von einem gemeinsamen
Mutterquarz abgeleitet werden, er auch gemessen werden kann.
c) für höchste Präzision die Beat Frequency Methode: Einen Synthesizer
auf eine Frequenz RFx+1 kHz einstellen, sein Signal in die HF-Vorstufe
des Empfängers einspeisen. RFx und RFx+1 kHz wandern gemeinsam durch
den Empfänger, Fehler von Überlagerungsoszillatoren betreffen beide
gemeinsam. Am Ausgang das Mischprodukt 1 kHz ausmessen, danach den
Syntheser nachstimmen. Am Synthesizer einen Frequenzzähler mitlaufen
lassen.

Ciao
Wolfgang Horn

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@Jörg

>Mit einer Parallelkapazität wird die Frequenz noch niedriger.

Stimmt, da gebe ich Dir natürlich Recht.


>das mit dem Geradeausempfänger erfordert aber schon einige Erfahrung
>beim Aufbau

Das mag sein, aber Dominik befindet sich nur 30km vom Sender entfernt,
wenn seine Empfangsbedingungen es erlauben, kommt er mit wenig Hardware
aus und er kann bereits eine HF am ersten Kreis von einigen mV messen
(ohne Verstärkungsstufe).

Bernhard

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Elektor hat mal ein Frequenznormal mit den Deutschlandfunk auf Langwelle
153 kHz veröffentlicht. Ein PLL-Tondecoder NE567 / LM567 hat die
Frequenz "gesäubert", Empfang mit Ferritstab-Antenne. Für 972 kHz ist
der 567 nicht mehr geeignet. Der Jitter des RC-Oszillators dürfte
natürlich für ein seriöses Frequenznormal zu groß sein.
Ich hab das Ding am Frequenzzähler benutzt, hat durchaus funktioniert.
Mit LED wurde der "gerastet"-Zustand angezeigt.

Autor: Egon (Gast)
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Wenn Du ein bißchen Platz hast, kannst Du auch ein langes Kabel
(Lamda/4) in die Bäume hängen und das Signal auskoppeln. Bei 30km
Abstand sollte man ein sehr gutes Signal bekommen, das auch bei
Modulation noch saubere Nulldurchgänge hat. Signalaufbereitung einfach
mit Komparator o.ä..

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