Abstimmkreis

Um einen bestimmten Radiosender zu empfangen, muss man sein Rundfunkgerät auf die gewünschte Trägerfrequenz abstimmen. Dies geschieht mithilfe eines Abstimmkreises, der unmittelbar an die Antenne gekoppelt ist.

Die Antenne eines Radiogerätes ist zum Empfang einer bestimmten Frequenz optimal konstruiert. Allerdings kann sie innerhalb eines größeren Frequenzbereiches von allen hertzschen Wellen zu elektromagnetischen Schwingungen angeregt werden. Diese Eigenschaft ist die Grundvoraussetzung zum Bau von Radiogeräten, die viele Senderfrequenzen empfangen können.

Auf die Antenne treffen gleichzeitig hertzsche Wellen unterschiedlicher Frequenzen auf. Einen bestimmten Sender kann man nur dann im Radio hören, wenn man aus dem Frequenzgemisch aller Wellen die gewünschte Senderfrequenz herausfiltert. Dazu wird die Antenne induktiv an die Spule eines Schwingkreises gekoppelt, man lässt also die zeitlich veränderlichen Magnetfelder in der Antenne in einer Spule Wechselspannungen mit gleicher Frequenz induzieren. Die Spule selbst ist Teil eines elektrischen Schwingkreises. Die Eigenfrequenz eines Schwingkreises beträgt nach der thomsonschen Schwingungsgleichung:

$f=\frac{1}{2\pi \sqrt{L\cdot C}}$

Von allen an der Antenne ankommenden Wellenfrequenzen wird demzufolge nur diejenige Frequenz in den Schwingkreis überführt, die der Eigenfrequenz des Schwingkreises entspricht. Baut man in den Schwingkreis einen Kondensator mit veränderbarer Kapazität ein, zum Beispiel einen Drehkondensator, dann kann man die Eigenfrequenz des Schwingkreises regulieren und dadurch jeweils andere Antennenfrequenzen herausfiltern. Durch die Kapazitätsveränderung stimmt man den Schwingkreis auf einen bestimmten Sender ab.

Die Trennschärfe

Experimentell oder rechnerisch kann man folgendes Verhalten eines Schwingkreises ermitteln: Befindet sich in dem Schwingkreis ein relativ hoher ohmscher Widerstand, beispielsweise aufgrund der Drahtwicklungen der Spule, dann wird der Schwingkreis nicht nur durch eine Frequenz erregt, die exakt genau so hoch wie die Eigenfrequenz ist, sondern versetzt sich auch dann in Schwingungen, wenn etwas abweichende Erregerfrequenzen auf ihn einwirken.

Nur bei sehr kleinen ohmschen Widerständen im Schwingkreis erfolgt die Erregung ausschließlich dann, wenn Eigen- und Erregerfrequenzen sehr genau übereinstimmen. Durch dieses Verhalten wird wesentlich die Trennschärfe eines Radiogerätes festgelegt. Die Trennschärfe ist hoch, wenn zwei dicht beieinander befindliche Senderfrequenzen im Gerät noch sauber voneinander getrennt werden können. Wie jeder wahrscheinlich schon einmal selbst hören konnte, liefern preiswerte und daher oft einfach konstruierte Geräte mitunter ein regelrechtes Wellengemisch, bei dem man zwei oder drei Sender gleichzeitig hören kann, obwohl man sich am Einstellknopf - also am regulierbaren Drehkondensator - große Mühe bei der Abstimmung gibt.

Kommt es jedoch durch atmosphärische Störungen zu Überreichweiten, dann kann auch das beste Gerät keine Sendertrennung mehr herbeiführen. Weit entfernte Radiostationen senden nämlich häufig auf gleichen oder nahezu übereinstimmenden Frequenzen.