Hochfrequenztechnik

Halbleiter als Gleichrichter sind seit 1874 bekannt, den ersten Halbleiterverstärker schufen Bardeen, Brattain und Shockley erst 1948 mit dem bipolaren Spitzentran-sistor. Seitdem entwickelten sich Halbleiterdioden und Transistoren so lebhaft, daß in den 50er Jahren beginnend Röhrenverstärker in Rundfunkgeräten und Rechnern durch Transistorverstärker verdrängt wurden. Röhren benötigen Heizleistung für die Glühkathode, viel höhere Betriebsspannungen als Transistoren und entwickeln höhere Verlustwärme. Ferner sind Transistoren kleiner und leichter als Elektronenröhren und gestatten Miniaturisierung und Integration.

Das allgemeine Problem der elektrischen Nachrichten-Übertragungstechnik besteht darin, Information mit Hilfe elektrischer Signale zuverlässig und mit einer bestimmten Güte zu iibertragen. Ein elektrisches Übertragungssystem kann entsprechend bestimmt und z.B. durch die Ausfallwahrscheinlichkeit beschrieben. Auf Störungen, die durch den vollständigen Ausfall eines Übertragungssystems oder Teile desselben hervorgerufen werden, soil hier nicht weiter eingegangen werden.

Verstärker sind aktive Zwei- oder Mehrtore, die mit Hilfe äußerer Energiequellen eine Verstärkung von Eingangssignalen vornehmen. Elektronische Verstärker werden in Kleinsignalverstärker (Gleichstromverstärker, Niederfrequenzverstärker geringer Leistung, Breitbandverstärker, Schmalband-Hochfrequenzverstärker) sowie Großsignalverstärker (Niederfrequenzverstärker hoher Leistung, Sendeverstärker) eingeteilt.

Kapitel 10 befaßt sich mit Verfahren zur Erzeugung von ungedämpften, annähernd sinusförmigen Schwingungen [1, 2]. Zunächst werden die Voraussetzungen der Entstehung ungedämpfter Schwingungen erarbeitet. Es folgt die Beschreibung der in der Hochfrequenztechnik verwendeten Oszillatoren, die man in Zweipol- und Vierpoloszillatoren (Verstärkeroszillatoren) einteilen kann.

Mischung von Signalen verschiedener Frequenz, Frequenzvervielfachung und -teilung sowie Modulation gehören zu dem großen Gebiet der Frequenzumsetzung. Die Frequenzumsetzung läßt sich je nach der Aufgabenstellung in die in Abb. 11.1/1 gezeigten Gruppen aufteilen.

Einen Sender modulieren heißt, dem zunächst gleichförmig periodisch sich wie-derholenden Trägersignal in irgendeiner Form eine Nachricht aufzuprägen. Dies kann durch Verändern der Amplitude, der Frequenz oder auch der Phase erfolgen. Das älteste Modulationsverfahren ist die Amplitudenmodulation, bei welcher die Amplitude der Trägerschwingung im Rhythmus des Nachrichtensignals stetig geändert oder getastet wird. Sie wird heute z.B. im Mittel- und Langwellenrund-funk als Zweiseitenbandmodulation allgemein verwendet. Aus ihr ist die insbeson-dere im kommerziellen Kurzwellenbetrieb und in der trägerfrequenten Viel-kanalübertragung weit verbreitete Einseitenbandmodulation mit geschwächtem Träger hervorgegangen.