Wie funktioniert ein altes Radio?

(Online seit 21.03.2008. Letzte Bearbeitung: 13.12.2010)

Prinzipiell arbeitet im Jahr 2008 ein Radio (aber nicht DAB und DRM) wie eines aus dem Jahr 1923. Radios aus diesem Jahr der Einführung des Rundfunks in Deutschland können auf Mittelwelle oder Langwelle noch heute Rundfunksendungen empfangen und demodulieren. Diese Seite befasst sich nur mit dem "analogen" amplituden- oder frequenzmodulierten Rundfunkgeräten.

Elektromagnetische Grundlagen:

Wellenbereiche, Reichweiten, Ausbreitung

Rundfunksender nutzen elektromagnetische Wellen als Trägermedium. Der Sender strahlt ein Hochfrequenzsignal (Trägersignal) auf einer bestimmten Frequenz ab. Nur so können verschiedene Sender gleichzeitig nebeneinander senden. Rundfunksender arbeiten in den sogenannten Rundfunkbändern: Langwelle, Mittelwelle, Kurzwelle, Ultrakurzwelle (UKW). Diese Wellenbereiche haben zum Teil unterschiedliche Ausbreitungsbedingungen:

• Langwelle **. Die Ausbreitung und Reichweite von Langwellen wird vom Zustand der Ionosphäre (und deren einzelnen Schichten) hoch oben über der Erdoberfläche beeinflußt. Langwelle können sich immer dann kreisförmig um den Senderstandort ausbreiten, wenn die Ionosphäre die Welle zurückwirft und somit innerhalb der Schicht und der Erdoberfläche eine Art Ausbreitungsschlauch bildet. Die Welle wird dabei (Einfallswinkel-Ausfallswinkel) hin- und herspringen. Bei Langwelle ist der Unterschied zwischen Tag- und Nachtausbreitung am geringsten (Die Sonne läd mit ihrer Stahlung Inonosphärenschichten auf und beieinflußt somit das Reflexionsverhalten. Es gilt dabei vereinfacht und in Abhängigkeit von den Wellenfrequenzen: Tags (typisch 50 - 200 km *) geringere Reichweite als Nachts (typisch 200-1500 km *). Die Ausbreitung kann in der Feldstärke kann insbesondere bei nächtlicher Raumwellenausbreitung stark schwanken, sodaß Regelschaltungen im Empfänger notwendig werden können.
  
  
• Mittelwelle **. Wie Langwelle, aber der Tag- und Nachtunterschied ist viel ausgeprägter (tags ca 30 - 150 km *, nachts 150 - 1000 km *). Nachts (in Abhängigkeit der Jahreszeiten) ist die Ausbreitungsreichweite erheblich grösser. Die Ausbreitung kann in der Feldstärke kann insbesondere bei Raumwellenausbreitung stark schwanken, sodaß Regelschaltungen im Empfänger notwendig werden können.
  
  
• Kurzwelle **. Bedingt wie Lang- und Mittelwelle. Allerdings ist die generelle Reichweite deutlich grösser, bis hin zur Weltreichweite. Dabei sind aber die Unterschiede innnerhalb der Kurzwelle erheblich. Der 11-Jahres-Zyklus der Sonne (Sonnenflecken) spielt teilweise erheblich in die Reichweite und Stabilität der KW hinein. Es gibt Frequenzbereiche, die einen eher geringen Tag-Nacht-Unterschied haben (z.B. 41-49 und 31 Meter-Band mit Reichweiten bis zu 5000 km *) und Bereiche die stark von diesem Unterschied betroffen sind (z.B. Bereiche über dem 31 Meterband bis zu 30 MHz die hauptsächlich nur auf der sonnenbeschienen Seite der Erde erfolgen können, Reichweiten auch global *). Die Ausbreitung kann in der Feldstärke kann insbesondere bei Raumwellenausbreitung BESONDERS stark schwanken, sodaß Regelschaltungen im Empfänger notwendig werden können. Diese Antifading-Schaltungen können aber auch zeitweisen Totalausfall der Übertragung nicht verhindern.
  
  
• Ultrakurzwelle. Ermöglicht aufgrund der dort verwendeten Modulatiosart FM (Fequenzmodulation) einen besseren NF-Frequenzbereich (ca. 50 bis 12500 (15000) Hz) und auch eine höhere Störsicherheit. Im Gegensatz dazu ist aber die Reichweite deutlich geringer (stark vereinfacht etwas mehr als die quasioptische Ausbreitungs-Zone). Die Reichweite ist quasi-optisch. Ein UKW-Sender im Flachland mit 300 Meter Antennenhöhe und ca. 50 kW bringt eine typische Tag-und-Nachtreichweite von ca. 100-120 km *.

* = Die genannten Reichweiten sind stark generalisierend dargestellt. Je nach Wellenbereich, Tages- oder Nachtzeit, Jahreszeit und Zustand des Sonnenflecken-Zyklus können die Angaben ERHEBLICH insbesondere auf Kurzwelle abweichen. Das ist ja gerade auch der Grund für die DXer (Leute, die versuchen möglichst weit entfernte Radiosender zu empfangen), sich mit Reichweiten-Empfang zu beschäftigen. UKW ist im Allgemeinen von den eben erwähnten Parametern unabhängig.

** = Es hat zeitweise begriffliche Unklarheiten über "Lang" und "Kurz" gegeben. Z.B. wurde "Lang" für Langwelle und "Kurz" für Mittelwelle verwendet, "Kurz" war hier also NICHT Kurzwelle.

Die Sender-Seite:

Amplitudenmodulation:
Auf dieses Trägersignal wird die zu übertragende Sprache oder Musik aufgedrückt, aufmoduliert (siehe Skizze 1, 2 ,3). Dabei ist das Sendersignal (grob vereinfacht ausgedrückt, im Detail ist es ein wenig komplizierter) bei lauten Stellen stärker, bei leisen Stellen schwächer. Im Takt der Modulation entstehen neben dem reinen Trägersignal zwei sogenannte Seitenbänder, deren Breite von der modulierten Nutzfrequenz abhängt. Ein tiefer Ton (Bass) erzeugt nur in der Breite geringe Seitenbänder, ein hoher Ton dagegen breitere Seitenbänder. Diese Modulationsart wird Amplitudenmodulation (AM) genannt. Dieses Trägerfrequenzsignal mit den beiden sich ständig im Takt der Modulation ändernden Seitenbändern wird in den Raum abgestrahlt und kann von einem Radiogerät empfangen werden. Aufgrund der dichten Bandbelegung können nur eine beschränkte Zahl von Sendern, ohne sich gegenseitig zu stören, in einem solchen Band senden. Deshalb steht jedem Sender auch nur ein kleiner Frqeuenzbereich zur Verfügung. Die Modulationsbandbreite ist abhängig von der höchsten zu übertragenen Modulationsfrequenz. Wenn also ein 4500 Hz-Ton moduliert wird, "verbraucht" der AM-Sender zweimal 4500 Hz = 9000 Hz. Das Mittelwellenrundfunkband (520 - 1620 kHz) kann also insgesamt gleichzeitig 115 Sender "vertragen". Rechenweg: 1620-520 kHz = 1100 Khz oder 1100000 Hz. 1100000 / (4500*2) = ca. 115. Ein AM-Sender darf also nur maximal 4500 Hz als Modulationsfrequenz senden. Das ist aber eine sehr begrenzte Qualität. Das Ohr eines jungen Menschen kann bis zu ca 18000 Hz hören. Für diesen Mensch ist ein AM-Rundfungsender recht dumpf im Klang, die Höhen einer Triangel würden nur bedingt zu hören sein. Die Sendereichweite auf LW und MW kann je nach Tageszeit und Jahrenszeit und ionophärischer Ausbreitungsbedingungen zwischen ca 100 - 1500 Km betragen. Auf Kurzwelle ist u.U. sogar weltweiter Empfang möglich.

Modulation: 1 = Niederfrequenz-Signal, 2 = Hochfrequenzsignal, 3 = mit der Niederfrequenz moduliertes Hochfrequenzsignal
Demodulation: 3 = mit der Niederfrequenz moduliertes Hochfrequenzsignal, 4 = gleichgerichtetes (demoduliertes) Signal, 5 = wiedergewonnenes Niederfrequenzsignal

Frequenzmodulation:
Es gibt für alte Radios so ab ca. 1949 noch eine weitere, leistungsstärkere Modulationsart: Die Frequenzmodulation (FM). Hier ändert sich die Frequenz des Senders im Takt der Modulation . Ein lautes Modulationssignal verändert die Trägerfrequenz stark, ein leises Signal nur gering. Ein tiefer Ton wird die Frequenz langsam, ein hoher Ton die Frequenz schnell verändern. Die Einführung des UKW-Rundfunks hatte neben verwaltungstechnischen Gründen auch politische und technische Beweggründe. Technisch sollte eine bessere Modulationsqualität erreicht werden. Das in Deutschland bei Einführung 1949 zur Verfügung stehende UKW-Rundfunkband reichte von ca. 87 MHz bis 102 MHz. Für einen einzelnen Sender wurden ca. 50 KHz bereitgestellt. Als höchste zu übertragende Modulationsfrequenz wurde 15000 Hz festgelegt, dabei wurden höhrere NF-Frequenzen leicht angehoben, um eine rauschfreiererÜbertragung sicherzustellen (Preemphasis). Das ist immerhin mehr als dreimal soviel wie bei AM. Die Frequenzmodulation hat noch den weiteren Vorteil einer höheren Störfreiheit bei stärkeren Signalen, die einen Empfänger in die AM-Begrenzung führen und somit AM-orientierte Störungen ausblenden können. UKW-Sender haben eine begrenzte Reichweite. Typisch sind tageszeitunabhängig 50-150 Km.

Die Empfänger-Seite:

Blockschaltbild eines typischen AM / FM - Supers

Rundfunkempfänger können Hochfrequenzschwingungen wie sie von Rundfunksendern abgestrahlt werden empfangen, wenn sie diese Signale von einer Antenne quasi angeliefert bekommen.

Der Empfänger benötigt aber unbedingt ein Selektionsmittel für die gewünschte Empfangsfrequenz, denn sonst würde er ja alle Sender gleichzeitig hören. Dieses Selektionsmittel ist der sogenannte Hochfrequenzschwingkreis. Er besteht aus einem Kondensator und einer Spule (siehe Skizze weiter unten: Schaltbild eines Detektorempfängers. Dort bildet die Spule mit 120 Windungen und der Drehkondensator 500 pF den Schwingkreis). Diese Kombination in Parallelschaltung oder in Serienschaltung kann immer nur eine bestimmte Frequenz gut empfangen, andere Frequenzen werden ausgeblendet. Der Schwingkreis wird abstimmbar gemacht. Das kann der veränderliche Drehkondensator oder die veränderlich Spule machen. Jedes Radio hat den Abstimmknopf, der den Drehkondensator und den Skalenzeiger antreibt. Die Antenne koppelt das Hochfrequenzsignal auf diesen Schwingkreis, der dann nur das selektierte Signal weiterleitet.

Der Empfang amplitudenmodulierter Sender:
Demodulation: Um das modulierte Nutzsignal des Senders, das ja quasi Huckepack auf der Trägerwelle mitreist, hörbar zu machen, muss das Niederfrequenzsignal vom Hochfrequenzsignal getrennt, demoduliert werden (siehe Skizze oben bei Amplitudenmodulation 3, 4, 5). Mit einem Gleichricher (in der Skizze OA50) wird die eine Hälfte der Trägerwelle abgeschnitten. jetzt steht ein halbiertes Hochfrequenzsignal bereit, das aber noch den kompletten Niederfrequenzwechselspannungsanteil als Hüllkurve enthält.

Dieses NF-Signal könnte sofort einem Kopfhörer zugeführt und hörbar gemacht werden. Beim guten alten Detektorempfänger wird das auch so gemacht. Dort gibt es die Antenne, den Schwingkreis mit dem Drehkondensator und der Spule und dem Gleichrichter (Diode oder Gleichrichterkristall) und dem Kopfhörer.

Schaltbild eines Detektorempfängers
Links oben die Antenne, dann die Schwingkreisspule mit 4 Anzapfungen für gute Anpassung, dann der Drehkondensator 500pF, dann der Gleichrichter (AA112), dann rechts der Kopfhörer. Die weiteren Bauteile dienen nur der Klangverbesserung.
Wie ein Schaltbild gelesen wird, kann hier nachgelesen werden.

Eine tabellarische Zusammenstellung der Empfängertypen finden Sie auch hier.

Das vom Detektor gelieferte Signal ist sehr schwach. Am Kopfhörer liegen ca. 50 mVolt bis 500 mV an. Zum Vergleich: die Netzspannung beträt bei uns 230 Volt. Der Detektor liefert also dagegen nur ca. 0,00005 bis 0,0005 Volt !!! Um einen Lautsprecher auf Zimmerlautstärke zu bringen, sind ca. 5 Volt an 5 Ohm nötig. Das erfordert eine erhebliche Verstärkung des Signales am Demodulatorgleichrichter.

Deshalb wurden Verstärkerröhren zum Einsatz gebracht. Man konnte nun das gleichgerichtete Signal in einem NF-Verstärker soweit anheben, dass es für guten Kopfhörer- oder Lautsprecherempfang reichte. Typischer wurde diese Verstärkerröhre zur reinen NF-Verstärkung eingesetzt. Die Empfangsreichweite wurde so aber nicht wesentlich erweitert.

Einkreiser, mit oder ohne Rückkopplung, Audionempfänger: Das gelang erst durch die Anwendung des sogenannten Audionempfängers, er kombinierte die Gleichrichtung der Hochfrequenz mit gleichzeitiger NF-Verstärkung. Den eigentlichen Durchbruch in Richtung grösserer Empfangsreichweite brachte der Audion-Einkreiser mit Rückkopplung. Hier wurde also ebenfalls die HF-Gleichrichtung und die NF-Verstärkung in eine Stufe (Röhre) gelegt, aber zusätzlich wurde das HF-Signal ebenfalls durch Rückkoplung des verstärkten Signales innerhalb dieser Stufe deutlich verstärkt. Die Reichweite des Empfängers stieg signifikant. Man konnte die Rückkopplung so weitaufdrehen, dass der Empfänger in die Selbsterregung getrieben wurde und quasi zu einem Sender wurde. Der Empfänger quitierte das mit einem lauten Pfeifen oder Quitschen. Andere Rundfunkhörer in der Umgebung hörten das leider auch. Um höchste Empfangsleisung zu bekommen, musste die Rückkopplung bis kurz vor Schwingungseinsatz vorsichtig dosiert werden. Ein weiterer Vorteil dieses Rückkopplungseinkreisers lag in einer erhöhten Selektivität. Die neben der Frequenz arbeitenden Sender konnten weniger in den Empfang des gewünschten Senders hineinreden.

Durch die immer dichter belegten Rundfunkbänder, wo auch schon mehrere Sender auf der selben Frequenz sendeten, reichten aber bald die Selektionsmittel der Rückkopplungseinkreiser nicht mehr aus. Man versuchte sich noch durch sogenannte Sperrkreise oder Wellenfallen zu behelfen. Diese Kreise (ebenfalls aus Drehkondensator und Spule bestehend) wurden auf einen störenden Ortssender eingestellt und dämpften diesen. So konnte ein weit entfernter Sender recht dicht neben dem starken Ortssender noch einigermaßen gehört werden. Später, bei Superhetempfängern, kamen ZF-Sperren (Sperr- oder Saugkreise) für die ZF zum Einsatz.

Der Weg zum trennschärferen Radio ging weiter über die Mehrkreisempfänger. Es wurden zwei oder mehr abstimmbare reine Hochfrequenzstufen hintereinander geschaltet und dann auf ein Rückkopplungsaudion mit oder ohne nachfolgende NF-Verstärkung gegeben. Die Empfangsempfindlichkeit und Selektivität stieg, aber die Selbsterregungsgefahr ebenfalls. Solche Empfänger musste aufwendig Stufe für Stufe neutralisiert werden, um das zu verhindern. Neutrodyne-Empfänger seien als Stichwort genannt. Ausserdem wurde die Abstimmung auf einen Sender recht kompliziert: Drei Drehkondensatoren waren nicht selten, die einzeln eingestellt werden mussten. Auch hier versuchte man mit besonderen Schaltungen alle Drehkondensatoren mit einem Knopf synchron einzustellen.

Um die Zahl der Röhren / Transistoren in einem Radio gering halten zu können (also auch z.B. den Preis günstig zu gestalten) wurden mit der Reflex-Schaltung (Reflexempänger) in einer Röhre oder einem Transistor gleichzeitig zwei Verstärkeraufgaben vorgenommen. So konnte man entweder gleichzeitig Hochfrequenz (HF) und Niederfrequenz (NF) verstärken oder aber Hochfrequenz und Zwischenfrequenz (ZF) bei Superhetempfängern.Im Fall der mehr gebräuchlichen HF-NF-Kombination wurde z.B. in einer NF-Stufe (z.B. NF-Endstufe) gleichzeitig auch der HF-Vorverstärkung für Kurzwelle (KW) vorgenommen. Ein gewisser Nachteil dieser Reflexschaltung lag in der Gefahr der Selbsterregung (Schwingneigung) und Verzerrungen des Klangbildes. In den USA wurden z.B. die in den Fünfziger und Sechsziger Jahren so beliebten "Boys Radios" nach diesem Prinzip aufgebaut.

Einen weiteren entscheidenden Fortschritt brachte der Superheterodyne-Empfänger, kurz Superhet genannt. Das Prinzip weicht deutlich vom bisherigen ab. Das Antennensignal wurde zwar ebenfalls über einen auf die Originalfrequenz abgestimmten Schwingkreis auf die erste HF-Stufe gegeben, aber diese unterschied sich erheblich. Es kam es Mischröhre zum Einsatz. Das Originalsignal wurde mit Hilfe eines Oszillators (das ist im Prinzip ein kleiner abstimmbarer Sender) in dieser Mischtufe auf eine andere feste Frequenz (Zwischenfreuenz) umgesetzt. Der Vorteil dieser Schaltung: Es wurden nur zwei Abstimmkondensatoren benötigt. Die eigentliche Hochfrequenzverstärkung wurde auf der Zwischenfrequenz (ZF) in einem der Mischstufe folgenden ein-oder mehrstufigen Verstärker erreicht. Dieser Zwischenfrequenzverstärker brauchte nur auf die eine Frquenz fest abgestimmt werden und konnte so hohe Verstärkungen erreichen und ausserdem die Bandbreite (Durchlasskurve) gegenüber den nachbarsendern erheblich einengen. Andere dicht nebenanliegende Sender hatten keine Störchance mehr. Nach diesem ZF-Verstärker folgte die HF-Gleichrichtung und NF-Verstärkung. Ein guter, lauter, störfreier Lautsprecherempfang war sichergestellt.

Schwund, Fading, Regelspannung: Aufgrund der Wellenausbreitungsbedingungen (Ionosphären-Eigenschaften) kann das Empfangssignal in seiner Stärke und Phasenlage stark schwanken. Das führt zu erheblichen Lautstärkeunterschieden (im unregelmäßigen Abständen). Dieser Effekt wird als Fading oder Schwund bezeichnet. Mit Regelschaltungen (Regelspannungen) wird die Geräte-HF- und / oder ZF-Verstärkung (zumeist in Superhetempfängern) geregelt, sodaß die Lautstärke annährend gleich bleiben kann.Hochleistungsempfänger verfügten teilweise auch über verzögerte Regelspannungsschaltungen, die erst am einem bestimmten Signalpegel begannen runterzuregeln. (Details: hier weiterlesen)

Der Empfang frequenzmodulierter Sender:
Die Empfängerstufen des bisherigen AM-Empfängers waren ohne Änderung nicht optimal für FM.-Empfang geeignet. In den ersten Jahren wurden Zusatzgeräte (sogenannte Pendelempfänger) in die Radios eingebaut. Die waren aber "Fremdkörper", sie koppelten Ihr Signal in den Plattenspieler-Eingang ein. Diese Pendelempfänger waren im Prinzip Rückkopplungseinkreiser mit oder ohne HF-Vorstufe. Allerdings wurde die Rückkopplung so stark angezogen, dass eine Selbsterregung ständig erfolgte. Diese Rückkopplung erzeugte eine Pendelschwingung im Ultarschallbereich. Gleichgerichtet wurde dieses Signal per Amplitudendemodulation wie beim klassischem AM-Radio, obwohl doch eigentlich Frequenzmodulation gesendet wurde. Man stellte den Empfänger ein wenig neben die Senderfrequenz und konnte auf der Flanke des FM-Signals Quasi-AM demodulieren. Diese Flankengleichrichtung war aber nicht optimal, deshalb wurden die Pendelempfänger bald durch Superhet-Schaltungen mit echten FM-Demodulatoren ersetzt:

Es setzte sich aber bald folgendes besseres Prinzip durch. Das Radio bekam ein eigenes UKW-Eingangsteil. Das war eine abstimmbare Mischstufe mit oder ohne Vorverstärkung, dem abstimmbaren Oszillator und dem Ausgang für die ZF-Verstärkung. Die ZF hatte aber eine andere Frequenz als die bei AM-Supern üblichen 468 oder 474 KHz. Sie lag vielmehr bei 10700 KHz. Der ZF-Verstärker eines UKW-FM-fähigen Radios musste also zwei feste Frequenzen verstärken können. Das wurde erreicht, dass in jeder ZF-Stufe zwei Schwingkreise (einer für z.B. 468 KHz, einer für 10700 KHz) in Reihe lagen. Bei der darauf folgenden Demodulation wurde für FM ein eigener Gegentaktgleichrichter (ohne AM-Unterdrückung) oder ein Verhältnisgleichrichter (Ratiogleichrichter) mit zwei Dioden eingesetzt. Beim Gegentaktdetektor wurden die beiden Demodulator-Sekundärkreise (2 und 3) gegenüber der ZF-Mittenfrequenz (1) jeweils etwas zu hoch und etwas zu niedrig abgestimmt. Beim Ratiodetektor wurde der Sekunddärkreis (1b) auf ZF-Mittenfrequenz (1a) abgestimmt. Das im Sender "vorverzerrte" NF-Band (angehobene Höhen, Preemphasis) wurde in den Höhen wieder gedämpft (Deemphasis). Das führte zu einer Verbesserung des NF-Signalrauschabstandes. FM-ZF-Verstärker konnten durch hohe Gesamtverstärkung und damit einsetzende AM-Begrenzung dieser Stufen eine gute AM-Unterdrückung erreichen. Beim Radiodetektor kam eine weitere AM-Begrenzung durch den Elko über die Kathode/Anode der Gleichrichterröhre(n) hinzu. Einfache Super mit UKW wurden auch mit der Flankengleichrichtung an einer Diode angeboten. Durchgesetzt hat sich der Ratiogleichricher mit Ratiokreis und AM-Unterdrückung.

Das Niederfrequenzteil:
Bei einfachen AM-Einkreisern waren oft HF-und NF-Stufe in einer Röhre vereinigt. Bessere Lautstärken und Klangeigenschaften wurden mit unabhängigen NF-Stufen im Radio erreicht. NF-Vorverstärkung, Klangbeeinflussung, Leistungsverstärkung war die Aufgabe. Ein durchschnittliches Radio hat 1-5 Watt Sinusleistung für die Lautsprecher. Das klingt wenig, wenn man aber weiss, dass mit damaligen hinten "offenen" Radiogehäusen 200 mW (0,2 Watt) Zimmerlautstärke erreicht wird, ergibt sich schon ein besseres Bild. 5 Watt waren schon was. Die Endstufe wurde zumeist mit einer Eintakt-A-Stufe (z.B. EL12, EL41, EL84, ECL82, usw) aufgebaut. Der damit erreichbare Klirrfaktor lag bei ca. 10 %. Bessere Radios mit Gegentakt-A/B-Endstufen brachten 8-17 Watt. Das war jede Menge Leistung. Klirrfaktoren lagen zwischen 2 und 5 %. In Radios mit AM-Bereichen war im NF-Teil oft eine 9 KHz-Sperre (je nach Schaltung bestehend aus einem Serien- oder Parallelkreis) so angebracht, dass diese NF-Frequenz stark gedämpft wurde. Dieser störende Iterferenzton konnte entstehen, wenn sich zwei dicht benachbarte starke Sender in der Durchlasskurve des ZF-Teils befanden. Die Sender hatten im AM-Bereich eine Kanalabstand von 9 KHz.

Netzteil / Stromversorgung / Akkumulatoren / Batterien / Gleichrichtung:
Rundfunkgeräte benötigen Versorgungsspannungen für die Röhrenheizung, für die Anoden- und Hilfsspannungen der Röhren und für die Skalenbirnen. Bei Transistorgeräten werden sinngemäss Spannungen zur Versorgung dieser Halbleiter erzeugt. Es kommen Alltsrom-, Gleichstrom- und Wechselstrom-Netzteile zum Einsatz. Die meisten Netzteile können neben der Stromart auch an verschiedene Netzspannungen angepasst werden. In Deutschland werden Wechselstromnetze mit 50 Hz betrieben.

In der Frühzeit des Rundfunks wurden die notwendigen Betriebsspannungen aus Akkumulatoren und Batterien (Anodenbatterien) gewonnen. In den ersten Jahren waren das sogenannte Bleiakkus, wie bei KFZ-Batterien, später kamen Blei-Gel-Typen hinzu. Zum Nachladen der Akkus waren Ladegeräte notwendig. Bald kamen für die teuren Anodenbatterien sogenannte Netzanoden zum Einsatz, die die Anodenspannung aus dem Ortsstromnetz erzeugten. Die Akkumulatoren (Akkus) mußten nachgeladen und zum Teil auch gepflegt werden. Typische Heiz-Akku-Spannungen lagen zwischen 2 und 12 Volt. Wichtig: Die Akkuspannung durfte keinesfalls höher als die Heizspannung der Röhren sein! Es gab Anodenbatterien, die mehrere Spannungen (typisch 70 - 120 Volt) über Buchsen oder Ansschlußleitungen abgeben konnten. Keinesfalls durften Abschlüsse oder Polaritäten verwechselt werden.

Allstromnetzteile sind ohne Transformator aufgebaut. Heizkreise meist in Reihenschaltung. Anodenspannung über Selengleichrichter oder Röhrengleichrichter in Einweg- oder Gegentakt- oder Brückenschaltung. Auch Allströmer hatten für die gleichgerichtete (im Wechselstrombetrieb) Anodenspannung eine Siebkette, gebildet aus Ladeelko und Siebwiderstand und Sieblelko. Im Gleichstrombetrieb wurde die Anodenspannung aus dem Netz nur durchgereicht. Bei Allström-Netzteilen wurden auch oft in deren Masseleitungen mittels eingeschleifter Widerstände Gittervorspannungen erzeugt. Ebenfalls wurde die Gesamtanodenspannung für Vorstufen weiter runtergeteilt und weiter gesiebt.

Wechselstromnetzteile verwendeten zumeist Transformatoren zur Bildung der Heizfadenspannungen und der Anodenspannungen über Selengleichrichter oder Röhrengleichrichter als Einweggleichrichter, Gegentaktgleichrichter, Brückengleichrichter (Graetzgleichrichter).. Die noch pulsierende Spannung lief durch eine Siebkette, gebildet aus Ladeelko und Siebdrossel (oder Siebwiderstand) und Sieblelko. Die Brückengleichrichter - auch Vollwellengleichrichter genannt - nutzten den negativen und positiven Halbwellenteil aus, die Brummbeseitigung wurde besser, die erzeugte Anodenspannung unter Last höher. Ebenfalls wurde die Gesamtanodenspannung für Vorstufen weiter runtergeteilt und weiter gesiebt.

Ein Standardnetzteil

Zum obigen Schaltbildauszug: Von links über den Netzschalter S1 und die Sicherung um den Netzspannungsumstecker wird die Netzwechselspannung dem Netztransformator Tr zugeführt. Die Sekundärwicklungen des Trafos liefern zweimal 250 Volt im Gegentakt zur Anodenspannungserzeugung, die ungeerdete 4-Volt-Heizspannung für die Netzgleichrichterröhre AZ11, die zur Brummkompensation mittengeerdete Heiz/Skalenbirnenwicklung für die restlichen Röhren des Radios. Die Heizwicklung der AZ11 muss massefrei sein, da die Katode dieser Röhre volle 250 gegenüber einem Heizfaden mit Erdverbindung hätte. DieGegentaktanodenspannungserzeugung mit der Doppeldiode AZ11 erzeugt in Verbindung mit C85 und Drossel 83 und C86 eine gut gesiebte Anodenspannung für die restlichen Röhren. In der Leitung zur Masse des Radios liegt 27 Ohm-Widerstand. Über diesen Fallen im Leerlauf des Radios 1,7 V ab. Diese Spannung für mit zur Gittervorspannungserzeugung einiger Stufen verwendet. Der Widerstand 70 soll Spannungsüberhöhungen bei Einschalten für den Fall abfangen, dass die Gleichrichterröhre vor der NF-Endstufenröhre durchgeheizt hat. Ausserdem entläd er beim Auschschalten des Radios die Netzelkos schneller. Die genaue komplette Schaltung dieses Radios ist hier zu finden.

Komfort in Radios:
Das Klangbild, also ob tiefe Töne und / oder höhe Töne bevorzugt wiedergegeben werden, kann in vielen Radios mit diversen Einstellvarianten beeinflusst werden. Von der einfachen Tonblende (die die Höhen beschneidet) über eine getrennte Bass- und Höheneinstellung bis zu schaltbaren Klangregistern (Mäuseklavieren) und sogar schon damals zu grafischen "Equalizern" ( z.B. Grundig 4019 Stereo) ging das Angebot. Teilweise wurden mit dem Klangregister zusätzliche Lautsprecher (z.B. Elektrostaten oder Druckkammerhöchtöner) angeschaltet. Eine Mode der Fünfziger Jahre war die 3-D Technik oder "Raumtonwiedergabe" (Raumklang). Das hatte noch nichts mit Stereophonie zu tun. Man machte nur vor der Erkenntnis Gebrauch, dass hohe Töne von den üblichen Lautsprechern recht gerichtet in den Raum strahlten. Befand sich der Hörer weit links oder rechts von dieser Hauptstrahlrichtung entfernt, gingen ihm die Höhen verloren. Die Raumklang-Funktion verteilte die Höhen besser im Zimmer, der Klang wurde überall "luftiger". Es gab sogar schon Experimente bei Anwendung mehrerer Hochtöner deren Phase gegeneinander laufen zu lassen, das erhöhte den Effekt des "Raumtones".

Die Klangblende war oft mit einer ZF-Bandbreiten-Regelung in den AM-Bereichen verknüpft. Man ging davon aus, dass in dicht belegten Rundfunkbändern eine schmale ZF-Durchlasskurve sinnvoll war. Dadurch gingen aber auch Höhen verloren. Um zusätzlich die in diesem Fall unerwünschten Höhen zu beschneiden, koppelte man mechanisch die Bandbreiten- mit der NF-Höheneinstellung.

Abstimmanzeigen erleichterten dem ungeübten Besitzer die exakte Abstimmung auf einen Sender. Waren es um 1935 noch sogenannte Schattenzeiger, kamen um 1936 die ersten "Magischen Augen" als Abstimmanzeigeröhren auf.

UKW-Radios hatten zwei teilweise getrennte Empfangsteile. Man konnte nun den AM-Bereich und dem FM-Bereich mit einem gemeinsam starr arbeitenden Senderabstimmknopf koppeln. Somit ging aber beim Umschalten von AM zu FM oder umgekehrt die jeweils dort "gespeicherte" Senderposition verloren. Wurden dagegen getrennten Skalenseilzüge und / oder Drehkondensatoren-Trennungen verwendet (Duplex-Antriebe), blieb der jeweils nicht benutzte Frequenzbereich "gespeichert".

Einige Radios hatten eine oder mehrere festgespeicherte Sender-Tasten, oft als Ortssender-Tasten bezeichnet. So konnte ein Sender mit einem Frequenztrimmer fest eingestellt werden. Egal wo die generelle Senderabstimmung stand, mit einem Tastendruck war man wieder auf dem Ortssender.

Andere Geräte (z.B. Grundig 4055WF/3D) hatten zwei komplette UKW-Teile eingebaut. Es gab dann 3 Skalen: AM und zweimal UKW. Schaltete man zwischen den Bereichen hin und her, hatte man quasi 3 Sender auf Tastendruck

Eine erhebliche Komfort-Steigerung brachte bei Spitzengeräten der Motorantrieb und sogar der Motorsuchlauf. Einige Geräte konnten sich für eine Anzahl von Sendern die Stelle des Skalenzeigers "merken" und hatten einen speziellen Tastensatz dafür. Drückte man auf eine dieser Tasten, fuhr der Zeiger und Drehkondensator motorgetrieben auf eine zumeist mechanisch gemerkte Position des Seilantriebes. Andere Geräte boten zusätzlich einen echten Motorsendersuchlauf an (z.B. Saba Freiburg 6 3D). Hier suchte das Gerät auf Tastendruck den nächsten AM- oder FM-Sender und stellte ihn scharf abgestimmt ein und hielt diese Position auch auf Dauer fest (automatische Scharfabstimmung). Versuchte man den Senderknopf zu bewegen, versuchte das Gerät gegenzuhalten ! Zusätzlich konnte man einen schnellen Vorlauf aktivieren, um schnell eine weiterentfernte Bandstelle zu erreichen. Das alles ging auch per Fernbedienung.

Spitzenradios hatte eine Fernbedienoption. Zumeist per Kabel konnten die Hauptfunktionen des Radios bequem vom Sitzplatz gesteuert werden.

Verschiedene Hersteller boten Radios mit zusätzlichem Fernsehton an. So konnte man dann auch die "Tagesschau" im Radio hören.

Ein früher Versuch, die störenden Einflüsse der Umwelt und der Ionosphäre mit Gewitterprasseln usw. zu verringern, war der Drahtfunk. Hier wurde das Sendersignal über ein HF-moduliertes Telefonkabel zum Radio geführt.

Um die Scharfabstimmung des Senders zu erleichtern, kamen in den Sechziger Jahren elektronische Scahrfabstimmungen für UKW auf. Zumeist steuerte das Ratiodetektorsignal (Richtspannung) mit einer Kapazitätsdiode diesen Vorgang.

NF-Stereophonie
Um 1957 tauchten die ersten Radios und Musiktruhen mit Stereoverstärkern auf. Somit konnte dem rechten und linken Ohr ein mit ebenfalls so plazierten Mikrophonen aufgenommenes Konzert räumlich ins Wohnzimmer übertragen werden. Befand sich der Hörer ungefähr in der Mitte zwischen den Stereo-Lautsprechern war der räumliche Klangeindruck gut warnehmbar. Es handelte sich dabei um zwei komplette Niederfrequenzverstärker, die mit einem Balance-Einsteller die Lautstärke des rechten und linken Kanals anpassen konnten. Da in einem Radio die Lautsprecher der beiden Kanäle dicht beieinander lagen, war die Stereo-Basis recht klein und der damit verbundene Stereoeffekt relativ gering. Es kamen deshalb externe Zusatzlautsprecher in Boxenform auf. Entweder mit einem externen Lautsprecher und dem Lautsprecher im Radio oder zwei Extraboxen. Diese Auslagerung der Lautsprecher führte zu einer neuen Radio-Gruppierung: Steuergeräte oder Hifi-Anlagen. In die gleiche Zeit fallen Bemühungen die Klangqualitätsanforderungen der Radios vergleichbar zu machen. Die Hifi-Din-Norm wurde geschaffen. Sie legte Mindestanforderungen an Frequenzgang, Signalrauschabstand, Klirrfaktor, usw fest. Als Schallquellen standen zuerst nur Stereoschallplatten bereit. Stereotonbandgeräte kamen hinzu. Rundfunksender machten erste Versuche, auch zwei Sendefrequenzen den linken und rechten Kanal zu übertragen. Beim Rundfunkhörer mussten zwei Geräte zum Empfang benutzt werden.

HF-Stereophonie
Die ersten Versuche Hochfrequenzstereophonie (HF-Stereophonie) über zwei Sender abzustrahlen, zeigten den Weg auf. Das Ziel war aber natürlich die Aussendung auf einem Sendeplatz. Hierbei musste aber die Kompatibilität zu den Mono-Radios gewährleistet bleiben. Es wurde ein Hilfsträger-Verfahren eingeführt, wo neben dem "normalen" Summensignal aus linkem und rechtem Kanal auch ein zusätzliches Stereo-Multiplex-Signal gesendet wurde. Die notwendige Bandbreite stieg von 150 Khz auf 300 Khz an. Der oberhalb der Summensignal-NF-Bandbreite abgestrahlte Pilotton von 19 KHz synchronisierte dann im Stereodekoder des Empfängers einen Oszillator von 38 KHz. Dieser eigentlich im Sender vorhandene Originalhilfsträger wurde unterdrückt und musste mittels des Pilottones phasenstarr neu aufgebaut werden. Der Dekoder lieferte so das linke und rechte NF-Signal und ein Signal zur Erkennung, ob eine Stereosendung vorlag oder nicht.

Das FM-ZF-Signal "sah" so aus: Summensignal (Mono) 1-15 KHz. Pilotton 19 KHz. Unteres moduliertes Differenz-NF-Seitenband L-R 23-37984 KHz, unterdrückter Hilfsträger 38 KHz, oberes moduliertes Differenz-NF-Seitenband L-R 38,016-53 Khz.

Verkehrsfunk
Bei Nutzung des Radios im KFZ (Auto) als Autoradio wurde es in den Siebziger Jahren interessant, dem Autofahrer spezielle Verkehrsfunk-Informationen anzubieten. Diese speziellen Nachrichten gab es zwar auch schon vereinzelt vorher, aber die Nachrichten sollten komfortabler und gezielter (auf die Region, wo sich der Autofahrer gerade befand) angepasst werden. Ferner sollte es möglich sein, sich für oder gegen solche Nachrichten entscheiden zu können und auch bei leise gedrehtem Radio oder beim Abspielen einer (damals) Audio-Cassette wichtige Infos zugespielt zu bekommen. Einige Radio gaben die ARI-Informationen mit einer speziell einstellbaren Lautstärke unabhängig von der sonst aktuellen Lautstärke wieder. Es wurde dem Rundfunksignal (UKW) ein weiter Träger von 57 Khz hinzugefügt. Das ging auch bei Stereorundfunksendungen. Dieses ARI-Signal (Autofahrer-Rundfunk-Information) hatte 3 Komponenten: Die Senderkennung (SK), die Durchsagekennung (DK) und die Bereichskennung (BK). Einige Jahre konnte der Autofahrer an Autobahnen Schilder mit Hinweisen auf den (die) örtlich empfangbaren ARI-Sender sehen, hier wurden auf die Bereiche angezeigt. Es gab die Bereiche A-F, die verschiedene Regionen in Deutschland und anderen Ländern repräsentierten.

Auch Autoradios ohne eine ARI-Auswertung konnten natürlich die Durchsagen hören, sie erhielten dafür einen speziellen Signalton, der auf die jetzt folgende Info hinwies.

RDS

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Beispiele, wie Radioschaltungen aufgebaut waren, finden Sie hier.