31.03.2013

Radio ohne Spulen ;)

Letztens hatte ich ein kleines Bastelprojekt, welches mit wenigen Bausteinen und etwas selbstprogrammierte Software einen steuerbaren DDS-Generator zauberte. Nun wurde ich von Nicht-Profis gefragt, wozu braucht man sowas? Was kann man damit machen? Neben Prüf- und Messaufgaben kann man mit dem Teil zum Beispiel ein Radio aufbauen. Mit Beweisvideo. ;)



Jetzt hatte ich mir überlegt, Radio hat grundsätzlich etwas mit Spulen wickeln zu tun. Das ist doof. Das müsste theoretisch auch anders gehen. Und wenn man eh schon eine PC-Software zur Hand hat, welche durch pure mathematische Gleichungen Spulen, Bandfilter und anderes elektronische Gezuppel emulieren kann, kann man es mal versuchen, komplett ohne Spulen einen Superhetempfänger zu bauen. Und wenn schon minimalistisch, dann bitte auch ohne Lötkolben. ;)

Das Superhet-Prinzip ist nichts weiteres, als die rechnerische Differenz zwischen zwei Frequenzen zu bilden. Kennt jeder, welcher im Musikunterricht in der Gruppe Blockflöte gespielt hat. Einer spielt das hohe C, der andere gleichzeitig das tiefe A. Hört sich scheusslich an, weil man die Mischprodukte beider Noten hört. Nach diesem Prinzip arbeitet ein Superhetempfänger.

Was braucht man also? Nein, keine zwei Blockflöten... aber so ähnlich. ;)
Man braucht einen Oszillator. Haben wir die Tage schon hier gebaut. Und die andere Blockflöte... ähm, Frequenz befindet sich als Teil der elektromagnetischen Umweltverschmutzung überall um uns herum. Also einfangen mit einer Antenne.



Nun gibt es einen 8-beinigen Käfer, den NE612, welcher beide Frequenzen, in diesem Falle sogar alles, was die Antenne empfängt, mit dem Oszillatorsignal mathematisch zusammenmischt und die Differenz hinten herausgibt. Das schliessen wir dann an die Soundkarte an. Damit man etwas anständiges hört, muss das Nutzsignal aus der Trägerfrequenz aufbereitet werden, nennt man demodulieren. Da kommt die Software des PCs ins Spiel. Hat ein findiger Kopf programmiert und sollte auch für diese Minischaltung funktionieren, oder? Da eine Soundkarte etwa bis 20kHz funktioniert, haben wir einen Bandfilter oder Bandpass mit 20kHz Bandbreite. Das wäre allerdings immer noch zu breit, um vernünftig Radio zu hören. Besser wäre 5 bis 10 kHz, um benachbarte Sender und Störungen auszublenden. Auch muss das Signal noch demoduliert werden. Hat man früher mit einem Kristalldetektor, später mit einer Diode gemacht. Jetzt funktioniert es mit einer Software.

Bis dahin war es nur eine, zugegebenermassen verspinnerte Theorie. Ob das wirklich funktioniert?! Den Beweis zeigt das Video:



Zumindest auf Kurzwelle kann man mit der kurzen Antenne einige Sender empfangen. Wenn man eine längere Antenne ausserhalb des PC-Störnebels aufhängt, sicherlich noch mehr. Und mit der richtigen Software könnte man dann sogar digitale DRM-Radiostationen glasklar empfangen. Dazu bräuchte man dann aber andere Software. Leider hat sich DRM auf Mittel- und Kurzwelle nicht durchgesetzt, was recht schade ist. Hoffen wir, das DAB+ auf UKW nicht das gleiche Schicksal ereilt.

Diese Schaltung ist natürlich alles andere als ein hochwertiger Empfänger. Aber um das Prinzip des Radioempfangs auch den PC-süchtigen Menschen beizubringen finde ich als einen guten Ansatzpunkt. Gerade in einer Zeit, wo Radio immer weniger interessant ist und durch internetbasierte Dinge abgelöst wird. Aber Radio funktioniert auch ohne Internet ;)