8.4 UKW-Pendelaudion

Im UKW-Bereich, also z.B. im Rundfunkband zwischen 88 MHz und 108 MHz versagt das Konzept des klassischen Audions. In der Anfangszeit des UKW-Rundfunks setzte man als einfache Schaltung das Pendelaudion ein. Es ist jedoch inzwischen nicht mehr gebräuchlich, weil es selbst erhebliche Funkstörungen verursachen kann. Für erste eigene Versuche ist es jedoch immer noch interessant, weil sich hier mit geringstem Aufwand große Empfindlichkeiten erzielen lassen.

Das Pendelaudion

Das Pendelaudion ist ein Audion mit starker Rückkopplung. Die entstehenden starken Schwingungen werden an der Basis-Emitterdiode gleichgerichtet und laden den Koppelkondensator negativ auf. Der Transistor wird zunehmend gesperrt, bis die Schwingungen plötzlich abreißen. Der Kondensator lädt sich jedoch über den Basiswidestand wieder auf, so dass der Oszillator nach kurzer Zeit wieder anschwingt. Es entstehen also Pendelschwingungen mit einer Wiederholfrequenz von ca. 20 kHz.

Jeder Oszillator schwingt beim Einschalten allmählich an, weil eine erste zufällige Schwingung verstärkt wird und damit eine wachsende Schwingung aufbaut. Die große Empfindlichkeit des Pendelaudions beruht darauf, dass ein schwaches Antennensignal auf der eingestellten Resonanzfrequenz das Anschwingen des Oszillators unterstützt. Es erfolgt also um so schneller, je größer die Signalamplitude ist. Ohne ein Signal unterstüzt nur das Eigenrauschen der Schaltung den Anschwingvorgang. Man hört deshalb ein starkes Rauschen, das erst durch ein Nutzsignal abnimmt.

Im UKW-Rundfunk verwendet man keine Amplitudenmodulation, sondern die Frequenzmodulation (FM). Dabei wird die Frequenz im Takt der NF verändert. Der Frequenzhub beträgt ca. 50 kHz (Breitband-FM), während z.B. der Amateurfunk im 2-m-Band (144 - 146 Mhz) mit ca. 5 kHz (Schmalband-FM) arbeitet. Mit dem Pendelaudion gelingt die Demodulation der FM-Signale, indem man den Empfänger auf eine Flanke des Schwingkreises abstimmt. Dadurch entsteht aus dem FM-Signal ein AM-Signal. Da beide Flanken möglich sind, ist jeder Sender an zwei Stellen gut zu empfangen.

Flanken-Demodulation

Beim Aufbau eines UKW-Pendelaudions sollte man auch einen hochfrequenzgerechten, sehr kompakten und gut abgeschirmten Aufbau achten. Wegen der hohen Frequenz wirken lange Leitungen als Induktivitäten, an denen sich ein erheblicher Spannungsabfall bilden kann. Auch Kapazitäten durch angenäherte Gegenstände wirken sich stärker aus, wenn keine geeignete Abschirmung vorgesehen wird. Am besten baut man den Empfänger in ein kleines Blechgehäuse und verwendet eine sehr lose Antennenkopplung. Diese ist auch zur Minimierung von Funkstörungen wichtig. Die Spule muss experimentell ermittelt werden. Für erste Versuche kann man eine Luftspule mit 5mm Durchmesser und 4 Windungen aus versilbertem Kupferdraht verwenden. Die Anzapfungen entstehen durch direktes Anlöten von Drähten an die Spule.