Was ist Zwischenfrequenz?
Die Zwischenfrequenz (IF) ist eine Kopie eines empfangenen Signals, deren Frequenz jedoch normalerweise unter die Frequenz des Funkempfängers verschoben ist. Die Verwendung von Zwischenfrequenzen ist das Ergebnis der Bemühungen, einen Empfänger zu bauen, der für einen weiten Bereich von Empfängerfrequenzen geeignet ist. IF wird oft verwendet, um die Signalverarbeitung zu erhöhen oder Frequenzen zur Verarbeitung in eine gemeinsame umzuwandeln.
Funkempfänger sind eine Reihe von progressiven Signalverstärkungen durch eine Reihe von kaskadierten Funkfrequenzverstärkern (RF). Verstärker erhöhen den Signalpegel, was bedeutet, dass das Antennensignal einer sehr empfindlichen ersten Stufe zugeführt, verstärkt und zur weiteren Verstärkung an die zweite Stufe weitergeleitet werden muss. Die ersten gebauten Funkempfänger waren abgestimmte Funkfrequenzempfänger (TRF) mit HF-Stufen, die alle auf die Empfängerfrequenz abgestimmt waren. TRF-Empfänger eignen sich am besten für den Empfang nur einer Frequenz. TRF-Empfänger eignen sich möglicherweise nur für spezielle Anwendungen, um einen großen Frequenzbereich abzustimmen.
Ein herkömmliches AM-Radio (Broadcast Amplitude Modulation) kann etwa 580 bis 1.600 Kilohertz (kHz) empfangen. Beim Abstimmen wird ein Resonanzkreis, normalerweise die Nebenschlusskapazität eines abgestimmten Frequenztransformators, verringert, um auf höhere Frequenzen abzustimmen. Irgendwann endet die Schaltung mit einem komplizierten durchstimmbaren Mehrfachkondensator mit vier getrennten Kondensatoren. Das nächste Problem ist die unerwünschte Einkopplung des Signals in den Ausgang der vierten Stufe, das in den Eingang der ersten Stufe gelangt. All dies führt zu einer lauten Lautsprecherausgabe.
Andere Einschränkungen von TRF-Empfängern umfassen ein kompliziertes Design der Induktivität und der Kapazitäten, die in den abgestimmten Schaltkreisen benötigt werden. Die Lösung besteht darin, die meisten HF-Stufen durch ZF-Verstärker mit Transformatoren mit fester Frequenz zu ersetzen. Diese Zwischenfrequenztransformatoren haben eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung, die auf einen einstellbaren Kern gewickelt sind.
Die ZF-Strategie besteht darin, die Frequenz der empfangenen HF so zu verschieben, dass sie auf den ZF-Wert festgelegt ist. Zum Empfang von beispielsweise 580 kHz erzeugt der Empfänger eine lokale Frequenz von 1.035 kHz. Die Differenz zwischen Lokalfrequenz und Empfängerfrequenz beträgt 455 kHz, also die Zwischenfrequenz. Derselbe Vorgang wird bei verschiedenen lokalen Frequenzen dupliziert, was bedeutet, dass bei Verwendung der ZF die Abstimmung auf einen großen Bereich von Empfangsfrequenzen vereinfacht wird.
Ein Zwischenfrequenzverstärker wird werksseitig nur einmal abgestimmt. Ein Gerät, das bereits auf die spezifische ZF abgestimmt ist, wird als Zwischenfrequenzfilter bezeichnet. Die meisten dieser Filter sind quarzgesteuerte oder vorgeschnittene Kristalle, die auf die ZF abgestimmt sind. Die Zwischenfrequenz wird in fast allen Funkempfängern verwendet, die als Überlagerungs- oder Überlagerungsempfänger eingestuft sind.