Zwischenfrequenz-Ausgang für den RF-B45

Zwischenfrequenz-Ausgang für den Panasonic RF-B45

Adrian Böhlen
Version 1.0 vom 23.11.2025

Einleitung

Der kompakte Weltempfänger Panasonic RF-B45 kam 1991 auf den Markt und war abgesehen vom RF-B55 von 1999 (der aber weniger gut ausgestattet und im Grunde nur eine Neuauflage des Siemens RK 759 von 1993 war ) der letzte portable Weltempfänger dieses Herstellers. Das konnte ich natürlich 1993 noch nicht wissen, als ich dieses Gerät erworben hatte. Im Vergleich zum gleich grossen, sehr ähnlich aussehenden und innen fast gleich aufgebauten Grundig Yacht Boy 400 war er wesentlich günstiger zu haben, aber nicht wirklich schlechter. Insgesamt existierte zu jener Zeit ein grosses Angebot derartiger Geräte von namhaften Herstellern wie Grundig, Sony, Siemens oder eben Panasonic. Allesamt deckten sie nebst der Kurz-, Mittel- und Langwelle auch den UKW-Rundfunkbereich ab. Obwohl letzteres bei einem Weltempfänger gar nicht die primäre Disziplin ist, war der UKW-Empfang dieser Empfänger meist besser als mit normalen UKW/MW-Kofferradios. Das ist auch beim RF-B45 der Fall. Daher ist ein solches Gerät auch heute noch eine gute Wahl, um mobil auf UKW-Senderjagd zu gehen. Einziger Kritikpunkt sind die eingebauten Keramikfilter, die eine zu grosse Bandbreite aufweisen, was sich primär dadurch äussert, dass stark einfallende Sender gleich noch 1 – 2 Kanäle unter- wie oberhalb zudecken. Dieses Problem haben aber eigentlich fast alle Rundfunkempfänger.

Zwischenfrequenz-Bandbreite und Empfindlichkeit

Es gilt: Je schmaler die Bandbreite, desto grösser ist die Empfindlichkeit, das heisst, umso besser lassen sich auch schwache und schwächste Signale aus dem Rauschen herausholen. Was dieser Grundsatz für den UKW-Rundfunk-Fernempfang bedeutet, wird im Technik-Buch wie folgt auf den Punkt gebracht: «Überreichweiten können somit früher entdeckt und auch länger verfolgt werden.» Allerdings wird gleich im Anschluss auch auf den Nachteil dieser Methode hingewiesen: «Ist der Frequenzhub (entsprechend der Lautstärke) der Modulation des Senders normal bis groß (=laut), eckt die Modulation im ZF-Filter gehörig an und es kommt zu mehr oder weniger starken Verzerrungen.»

Soweit die Theorie. Normale UKW-Rundfunkempfänger, seien es HiFi-Tuner oder tragbare Geräte wie der erwähnte RF-B45, mögen sich in vielem unterscheiden, in einem Punkt sind sie alle gleich: Sie sind nach dem Superhet-Prinzip aufgebaut, d.h. die empfangene Frequenz wird auf eine einheitliche Zwischenfrequenz (ZF) hinuntergemischt, die stets 10.7 MHz beträgt. Folglich hängt die Empfindlichkeit des Gerätes (und natürlich auch die Trennschärfe) massgeblich davon ab, wie breit der dort herausgefilterte Teil des Hochfrequenzsignals ist. Die ab Werk verbauten Filter sind nach dem keramischen Prinzip aufgebaut und in der Regel zwischen 150 und 300 kHz breit. Für den Empfang schwacher oder durch benachbarte Sender gestörter Signale ist das viel zu breit. Die Filter lassen sich aber leicht durch baugleiche Typen mit geringerer Bandbreite ersetzen. Das schmalste mir bekannte Bauteil hat die Bezeichnung SFE 10.7 MV (Aufschrift E10.7V) und eine Durchlassbandbreite von 56 kHz. Diese Filter konnte ich nach der Jahrtausendwende bei Jürgen Martens (DF5TY) beziehen und den RF-B45 entsprechend umrüsten. Die Empfindlichkeit wurde dadurch massiv verbessert und die Trennschärfe so gut, dass selbst auf den unmittelbaren Nachbarkanälen stark einfallender Sender bereits (eingeschränkter) Fernempfang möglich ist. Die Klangqualität wird allerdings beeinträchtigt, ist aber noch akzeptabel.

Will man noch mehr herausholen, steht man vor der Problematik, dass es (vermutlich) keine passenden noch schmaleren Keramikfilter gibt. Zwar werden schmalbandige Quarzfilter auch für 10.7 MHz gefertigt (z.B. das 15 kHz breite 10M15A6 von Helpert), diese weisen aber eine wesentlich höhere Impedanz auf und können daher nicht einfach anstelle von Keramikfiltern eingebaut werden, auch wenn sie in der Grösse vergleichbar sind.

Anstelle von «normalen» Rundfunkempfängern lassen sich für den UKW-Fernempfang aber auch so genannte Funk-Scanner mit durchgehendem Empfangsbereich verwenden, die somit auch das UKW-Rundfunkband mit einschliessen. Da diese Geräte in erster Linie für den Empfang von Sprechfunk gebaut werden, verfügen sie über die Betriebsart Schmalband-FM, d.h. aus dem FM-Signal wird eine Bandbreite von lediglich 15 kHz herausgeschnitten. Technisch ist dies so gelöst, dass die finale Zwischenfrequenz (diese Geräte weisen stets 2 oder 3 Zwischenfrequenzen auf) nur noch 455 kHz beträgt. Für diese gibt es eine grosse Anzahl recht preisgünstiger Keramikfilter mit Bandbreiten zwischen wenigen kHz und 30 kHz.

Beim Versuch, ernsthaftes UKW-DX mit einem Funk-Scanner zu betreiben, wird man möglicherweise aber nicht ganz zufrieden sein. Gerade die portablen Geräte (Handscanner) weisen oft den Nachteil auf, dass sie wenig grosssignalfest sind, was sich dadurch bemerkbar macht, dass stark einfallende Sender auch auf Frequenzen durchschlagen, auf denen sie gar nicht senden. Oft lässt sich auch beobachten, dass das S-Meter permanent 1, 2 oder mehr Stufen anzeigt, obwohl es im Lautsprecher nur rauscht – Resultat eines Überangebots hochfrequenter Energie. Bei hochwertigen stationären Geräten stellt sich diese Problematik weniger, diese sind aber entsprechend teuer und nur am Stromnetz zu betreiben.

Aufgrund dieser Erkenntnisse wäre als Lösung folgende Variante denkbar. In einem leistungsfähigen und einigermassen grosssignalfesten UKW-Empfänger (wie dem RF-B45) zweigt man die ZF von 10.7 MHz ab und mischt sie beispielsweise mit dem weit verbreiteten Motorola-Baustein MC3361 auf 455 kHz hinunter, wo dann wunschgemäss gefiltert werden kann. Beispielschaltungen, wie sie etwa das Datenblatt aufzeigt, sind nicht allzu umfangreich . Allerdings bedingt dies, dass dann auch das demodulierte Ausgangssignal separat verstärkt und wieder dem Lautsprecher zugeführt werden muss, was die ganze Sache recht kompliziert macht. Und gerade in Kofferradios fehlt der Platz für eine zusätzliche Platine voller Bauelemente vollkommen. Daher habe ich diesen Gedanken schnell wieder verworfen, zumal mir eine viel einfachere Lösung durch den Kopf ging: Warum nicht einfach die Zwischenfrequenz eines UKW-Empfängers mit einem Funk-Scanner empfangen und dort in Schmalband-FM demodulieren? Um dies zu testen, hielt ich einfach die eingeschobene Teleskopantenne des Scanners MVT-7000 nahe ans Gehäuse des RF-B45 heran. Funktioniert! (siehe hier) So auf Senderjagd zu gehen ist aber umständlich, deshalb war für mich nun die Aufgabe klar: Ein ZF-Ausgang musste her!

Anschluss für einen Zwischenfrequenzausgang

Über einen ZF-Ausgang, der beispielsweise für den Anschluss eines Spektrum-Analysators (Spectrolyzer) benötigt wird , verfügen nur sehr wenige stationäre Empfänger (z.B. der AOR AR-5000). Grossen Bedarf daran scheint seitens der Nutzer allerdings nicht zu bestehen, jedenfalls findet sich dazu kaum Literatur. Ich musste mir daher selber etwas einfallen lassen. Am naheliegendsten wäre es, einfach am Ausgang des zweiten ZF-Filters einen Draht anzulöten und das Signal auf diese Weise nach aussen zu führen. Das schien mir jedoch zu heikel, da dadurch möglicherweise die Empfangsleistung beeinträchtigt würde. Die ZF ist aber ein Hochfrequenzsignal, d.h. nicht an Drähte gebunden, darum kam mir die Idee, sie mit einer kleinen Antenne im Gerät zu empfangen und nach aussen zu führen. Benötigt wird dazu ein auf 10.7 MHz abgestimmter Schwingkreis, den ich aber nicht selber bauen musste, denn bei den handelsüblichen Spulenfilter (auch Bandfilter genannt), die es seit Jahrzehnten gibt (jene mit dem grünen Spulenkern sind für 10.7 MHz), ist die eine Spule mit einem Kondensator gekoppelt und stellt demnach einen Schwingkreis dar.

Für einen ersten Testlauf habe ich die beiden Leiter eines Koaxkabels an solch ein Spulenfilter gelötet und den BNC-Stecker auf der anderen Seite mit dem Yupiteru MVT-7000 verbunden. Eingestellt auf 10.7 MHz in Schmalband-FM (NFM) wurden mit dem Filter verschiedene Positionen innerhalb des RF-B45 ausprobiert und wie ich erfreut feststellte, zeigte das S-Meter des MVT-7000 meist Vollausschlag. Diese Methode scheint also tatsächlich zu funktionieren. Nun musste ein definitiver Platz für das Filter gefunden und ein Anschluss eingebaut werden. Obwohl es im Innern des Gerätes eng zu- und hergeht, fand sich auf der Oberseite der rückseitigen Gehäuse-Halbschale noch Platz, um einen IEC-Anschluss einzubauen. Stecker und Buchsen dieser im Heimelektronikbereich gängigen Norm habe ich in grosser Zahl verfügbar. Zwei Drähte, so kurz wie möglich (aber lang genug, damit sich Rückseite und Rahmen noch nebeneinander auf den Tisch legen lassen) sorgen für die Verbindung. Korrekt angepasst an den niederohmigen Koaxausgang ist das natürlich nicht, aber da es funktioniert, liess ich es damit bewenden. Damit sich die rückseitige Gehäuse-Halbschale anschliessend ohne Gewalt wieder festschrauben liess, musste ich einen Teil der Kunststoffverschalung im Bereich der aufklappbaren Stütze entfernen (in Abb. 3 erkennbar).

Ein wesentlicher Nachteil dieser simplen Methode sei aber gleich erwähnt: Empfangen wird, was als ZF-Signal im Gerät «herumschwirrt», also nicht etwa nur das saubere, auf ca. 56 kHz gefilterte Signal am Ausgang des zweiten ZF-Filters (bzw. dem Anschluss 5 des LA1207). Dazu müsste man wohl wirklich diesen Anschluss direkt anzapfen und das Signal unmittelbar in ein abgeschirmtes Kabel einspeisen und so nach aussen führen. Allerdings wäre das bei einem Gerät wie diesem kaum realisierbar, da der Platz fehlt und sich Gehäuse-Rückseite und Rahmen dann gar nicht mehr richtig trennen liessen (vergl. Abb. 2). Mal schauen, wie sich die umgesetzte Variante in der Empfangspraxis bewährt:

Empfangspraxis

Ein passendes, kurzes Verbindungskabel mit IEC-Stecker auf der einen und BNC-Stecker auf der anderen Seite war rasch zusammengelötet, womit den ersten praktischen Versuchen nichts mehr im Wege stand. Das Vorgehen ist simpel: Empfangen wird mit dem RF-B45, wobei der dortige Lautsprecher stumm geschaltet wird. Der MVT-7000 wird auf die Zwischenfrequenz eingestellt, d.h. 10.7 MHz, bzw. in meinem Fall 10.695 MHz, weil die Anzeige nicht mehr ganz exakt mit der tatsächlich empfangenen Frequenz übereinstimmt. Die Wiedergabe erfolgt dann über dieses Gerät. Und da zeigte sich sofort, dass sich die eingangs erläuterte Theorie in der Praxis bewährt: Extrem schwach einfallende Signale, wie Radio Dreyeckland auf 102.3 MHz vom 1 kW-Sender Totenkopf (Kaiserstuhl) sind auf diese Weise noch erkennbar, während der Lautsprecher des RF-B45 nur rauscht. Natürlich erfordert die Demodulation der Zwischenfrequenz nicht zwingend einen Funk-Scanner, sondern kann auch mit einem Kurzwellenempfänger erfolgen (die Zwischenfrequenz 10.7 MHz liegt ja mitten im Kurzwellenbereich), vorausgesetzt dieser unterstützt die FM-Demodulation. Daher habe ich ein weiteres Verbindungskabel von IEC- auf PL-Stecker hergestellt und an den bewährten englischen Lowe HF-225 von 1989 angeschlossen. Die in meinem Gerät eingebaute D-225 Option (die nebst dem AM-Synchrondemodulator auch den FM-Demodulator enthält) hat zwar gemäss Handbuch nur eine Bandbreite von 12 kHz , trotzdem lässt sich damit noch eine etwas bessere Wiedergabe erzwingen und dank dem geeichten S-Meter kann auch die Signalstärke beobachtet werden. Liegt kein nachweisbares Signal vor, bewegt sie sich um S3, steigt aber bis auf S5 oder 6 an, wenn ein UKW-Sender empfangen wird, selbst wenn es sich nur um ein sehr schwaches Signal handelt und die TUNE Anzeige des RF-B45 nichts anzeigt.

Interessant ist auch der Empfang auf unmittelbaren Nachbarkanälen starker Sender. So ist bei mir etwa auf 88.9 MHz mit dem RF-B45 kein Fernempfang möglich, weil der Niesen auf 88.8 MHz mit Radio BeO zu stark einfällt und auch mit 56 kHz Bandbreite die Nachbarkanäle ankratzt. Im extern demodulierten ZF-Signal lässt sich jedoch mit allerschwächstem Signal France Inter erahnen, ausgestrahlt vom 70 km entfernten Sender Morteau/le Meix Musy, der in meine Richtung weniger als 0.01 kW abstrahlt.

Spiegelfrequenzen empfangen

Beim Thema Spiegelfrequenzen denkt man in erster Linie an Kurzwellenempfänger mit nur einer Zwischenfrequenz, aber tatsächlich betrifft die Problematik auch beliebige UKW-Empfänger. Wie eingangs erwähnt, verfügen diese (auch) nur über die eine ZF, die deutlich unter dem UKW-Bereich auf 10.7 MHz liegt. Da Spiegelfrequenzen immer im Abstand der doppelten Zwischenfrequenz (d.h. 2 × 10.7 = 21.4 MHz) unterhalb der tatsächlichen Frequenz auftreten, bedeutet dies, dass Frequenzen des Flugfunks (118 bis hinauf auf 129.4 MHz) im UKW-Rundfunkbereich landen können. Davon wird man normalerweise nichts mitbekommen, denn Flugfunk erfolgt schmalbandig in Amplitudenmodulation (AM) und kann mit einem FM-Gerät nicht verständlich wiedergegeben werden. Demoduliert man die ZF hingegen extern, lässt sich dies natürlich auch in AM bewerkstelligen. Zur praktischen Überprüfung dieser Theorie eignen sich an meinem QTH die Frequenzen des nahe gelegenen Flughafens Bern-Belp, z.B. die permanent aktive ATIS-Frequenz 125.125 MHz. Die Spiegelfrequenz liegt wie erwähnt 21.4 MHz niedriger, d.h. auf 103.725 MHz. Sp präzise lässt sie sich beim RF-B45 aber nicht einstellen, stattdessen gibt es folgende Möglichkeiten:

• 103.70 MHz am RF-B45 und beim Empfang der ZF auf 10.725 MHz korrigieren
• 103.75 MHz am RF-B45 und beim Empfang der ZF auf 10.675 MHz korrigieren

Vor allem mit dem Lowe HF-225 lässt eine einwandfreie Wiedergabe erzielen. Dazu ist entweder AM und eine Bandbreite von 4 kHz einzustellen, oder in USB mit dem 2.2 kHz Filter auf Schwebungsnull zu gehen. Damit ist es möglich, nur mit einem UKW- und einem Kurzwellenempfänger einen Teil des Flugfunkbereichs zu empfangen.

Optimierungsmöglichkeiten

Obwohl auf die hier dokumentierte Weise ein vermutlich recht breitbandiges ZF-Signal ausgekoppelt wird, sind durch die externe schmalbandige Filterung interessante Ergebnisse möglich. Von daher scheint es nicht zwingend zu sein, das saubere, gefilterte Signal direkt anzuzapfen und nach aussen zu führen, was wie oben erwähnt, sehr schwierig umzusetzen wäre. Trotzdem gibt es durchaus noch Verbesserungspotential:

Die typische NFM-Bandbreite von 15 kHz ist für den Empfang stark ausgesteuerter UKW-Rundfunksender schon sehr niedrig, sodass häufig vom Programminhalt nicht mehr viel erkennbar ist. Ich frage mich, ob heute höhere Frequenzhübe verwendet werden als früher, denn Nils Schiffhauer schrieb vor 30 Jahren, dass in Schmalband-FM «Sprache […] in vielen Fällen noch verständlich [kommt]». Das kann ich so nicht bestätigen, aber mit Kultur- und Klassiksendern sind halbwegs brauchbare Ergebnisse möglich, da diese Programme meist nicht dynamik-komprimiert sind und leisere Stücke auch tatsächlich leiser, d.h. mit geringerem Frequenzhub über den Sender gehen. Ideal wäre wohl eine Bandbreite von ca. 30 kHz, die aber nur in ganz wenigen Empfängern verfügbar ist. Im MVT-7000 ist aber auf der oberen Zwischenfrequenz ein Quarzfilter mit 24 kHz Bandbreite verbaut, somit könnte durch Überbrücken des 15 kHz-Filters auf der unteren Zwischenfrequenz diese genutzt und so eine noch etwas bessere Verständlichkeit erzielt werden. Dies bedingt aber einen entsprechenden Umbau des Gerätes; ein Projekt, das ich später einmal realisieren möchte.

Alternativ wäre es auch denkbar (in Anlehnung an die ursprüngliche Idee), in einem Metallgehäuse eine einfache Schaltung mit dem MC3361 aufzubauen, wie sie beispielsweise von der Zeitschrift «Funkamateur» vorgeschlagen wurde. Dabei müsste als Filter idealerweise ein muRata-Keramikfilter des Typs CFU455B oder CFW455B mit einer Durchlassbandbreite von 30 kHz eingesetzt werden. . Oder man realisiert sogar eine umschaltbare Bandbreite, wie sie in einer ebenfalls auf dem MC3361 basierenden Schaltung eines 21.4 MHz-Demodulators dokumentiert ist.

Ist das noch DX?

Es kann sein, dass für manche das UKW-DXen in Schmalband-FM etwas entartet wirkt. Schliesslich gibt es längst Chip-basierte Empfänger, die hervorragende Werte bezüglich Empfindlichkeit/Trennschärfe bei gutem Klangbild erzielen und so vormals Unmögliches möglich machen. Was bringt da schon eine Methode, bei der vom Prinzip her niemals eine saubere Wiedergabe möglich ist? Allerdings muss man sich immer vor Augen halten, dass heutzutage nahezu alle Sender dieser Welt jederzeit in guter Qualität über Internet gehört werden können; d.h. nur um ein bestimmtes Programm zu hören, ist längst kein DX mehr notwendig. Einige Hobbykollegen betreiben sogar «DX ohne Sound», wie der NDR-Journalist und DX-Spezialist Peer-Axel Kroeske (DL2LBP), der sich mit so genanntem Offset-DX befasst und darüber im «Radio-Kurier» berichtet hat. Den dort geäusserten Schlussworten kann ich nur beipflichten: Das DX-Hobby hat viele Seiten. Wichtige Aspekte waren immer der Selbstbau von Schaltungen mit elektronischen Bauelementen, und die Ausnützung verschiedener Phänomene der Wellenausbreitung, die beispielsweise durch die Streuung der Funksignale in der Troposphäre (Troposcatter) mehr oder weniger jederzeit auch im UKW-Bereich Fernempfänge über hunderte Kilometer ermöglichen. Hat man keine Möglichkeit leistungsfähige Aussenantennen zu installieren, oder verfügt über Geräte, welche diese nicht vertragen, so kann die Steigerung der Empfindlichkeit durch Reduzieren der Bandbreite ein gangbarer Weg sein, diese physikalischen Möglichkeiten trotzdem auszunutzen. Ausserdem macht es viel mehr Spass mit einer in Teilen selbst gebauten Ausrüstung auf Senderjagd zu gehen, als mit den neuesten digitalen Blackboxes made in […] – aber das ist meine persönliche Meinung!

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