In jedem nichtlinearen
Element entstehen Oberwellen des hindurchgeschickten Signals. Ein solches
nichtlineares Element ist zum Beispiel der Endstufentransistor. Diese
Oberwellen sind aber nicht weiter schlimm, sie können vom Tiefpassfilter
nach der Endstufe unterdrückt werden.
Doch jetzt wird es
richtig ungemütlich. Denn ein nichtlineares Element ist auch ein toller Mixer.
Die entstehenden Oberwellen werden untereinander gemischt und es entstehen neue
Produkte. Da der Mensch in der Regel gerne Ordnung hat, hat man ihnen Nummern
gegeben. Uns interessieren aber nur die ungeraden Nummern 3,5,7,9 usw.
Denn die IM-Produkte
gerader Ordnung liegen so weit weg, dass sie von den Filtern des Senders
ausgesiebt werden. Doch die Ungeraden liegen innerhalb des Sendekanals oder,
besonders fies, in unmittelbarer Nachbarschaft. Dort können sie das Filter der
Endstufe ungehindert passieren.
Am nächsten liegen die
Intermodulationsverzerrungen dritter Ordnung (Die erste Ordnung ist
übrigens immer die Grundfrequenz) und das sind:
2F1-F2, 2F2-F1,
2F1+F2, 2F2+F1
Nehmen wir zur
Vereinfachung mal an, wir senden auf 100KHz in USB. Wenn wir also unseren
Zweitongenerator anschliessen kommen hinten 100.7 und 101.9 kHz raus.
Wenn unser Sender
nicht absolut linear arbeitet, so entstehen durch Oberwellen und deren Mischung
auch die folgenden Frequenzen dritter Ordnung:
99.5 kHz, 103.1 kHz,
303.3 kHz, 304.5 kHz. Die beiden letzten Frequenzen können wir vergessen, da
sie so weit weg liegen, dass sie vom Tiefpassfilter des Senders ausgesiebt
werden.
Doch mit 99.5 kHz und
103.1 kHz ist unser Signal bereits schon schön breit geworden und belästigt die
OM in den Nachbarkanälen.
Die nächste
„gefährliche“ Ordnung ist die Fünfte. Für sie gilt:
3F1-2F2, 3F2-2F1 und
3F1+2F2, 3F2+2F1.
Die beiden letzten
Produkte können wir wieder vergessen, sie liegen weit ab vom Schuss. Doch für
die beiden ersten entstehen Intermodulationsprodukte von:
98.3 kHz und 104.3
kHz. Wir splattern damit also links und rechts über die Nachbarkanäle.
Doch damit ist noch
lange nicht Schluss. Zwar nehmen die Intermodulationsprodukte mit zunehmender
Ordnung in ihrer Stärke immer weiter ab, doch wenn man bedenkt, dass viele
Sender bei der neunten Ordnung immer noch so um die -50dB liegen, bedeutet das
bei starken Signalen, dass sie plus minus 10 bis 15 kHz rund um ihre Frequenz
in unseren Empfänger reinsplattern. Und da nützt uns auch der beste Empfänger
nichts, denn das Problem liegt beim Sender.
Da unser Mundwerk
jedoch nicht nur zwei Töne absondert, wie der Zweitongenerator, entsteht bei
Intermodulation ein ganzer Wellensalat. In der Praxis ist es also noch
schlimmer als in der Theorie.
Ganz schlimme
Dreckschleudern erkennt man bereits an ihrer gruseligen Modulation: Man hört
dabei die Intermodulationsprodukte, die sich innerhalb unserer
Empfängerbandbreite befinden.
Wie wird Intermodulation gemessen?
Die ARRL misst die Intermodulationsverzerrungen von Transceivern mit einemZweitongenerator mit 700 und 1900 Hz, der am Mikrofoneingang angeschlossen wird. Mit einem Spektrum-Analysator wird dabei das Ausgangssignal des Senders beobachtet. Mann misst dabei, wie viel die Intermodulationsprodukte unterhalb der beiden Grundfrequenzen liegen. Die ARRL gibt diesen Werten – im Gegensatz zu den Vollprofis – freundlicherweise noch 6dB hinzu und peppt sie damit etwas auf. Die Begründung: Mit zwei Tönen gleichzeitig moduliert, erreicht der Sender nicht die Spitzenleistung PEP.
Wenn Endstufen gemessen werden, nimmt man zwei separate HF-Generatoren und kombiniert ihre Signale in einem Combiner. Wenn man einfach einen Amateurfunk-TX zur Ansteuerung nimmt, wie ich es gemacht habe, bekommt die Endstufe bereits die IM des TX ab und das Resultat wird somit verschlechtert.
Wichtig ist, dass bei IM-Messungen der Sender nicht überfahren wird, sonst stimmt das Resultat auch nicht mehr. Der Mikrofoneingang sollte also durch den Zweitongenerator nicht mehr Saft erhalten, als normalerweise durch das Mikrofon.
Auch hier gilt grundsätzlich: wer misst, misst Mist
