Zurück ins Ohr - Empfang und Demodulation (AM)


Ohne Empfänger ist ein Sender nicht viel wert. Ein Empfänger hat mehrere Aufgaben und man sollte meinen, dass es sich um ein sehr aufwändiges Gerät handeln muss. Er muss aus dem Gemisch vieler Sender (Trägerwellen) einen bestimmten herausfiltern (Empfang). Er muss aus der modulierten Trägerwelle das eigentliche Signal entnehmen (Demodulation) und er muss dieses Signal verstärken und hörbar machen (Verstärkung). Wenn man einen ausreichend starken Sender in der Nähe hat, ist das alles mit wenigen Bauteilen zu erledigen, wie die abgebildete Schaltung zeigt. Sie enthält links oben einen Schwingkreis (Spule und veränderbarere Kondensator in einem Gehäuse), der an einen Antennendraht angeschlossen ist (gelb).
Die Elektronen in diesem Draht werden von unzähligen elektromagnetischen Wellen in Schwingungen versetzt, die alle zur gleichen Zeit empfangen werden. Das ist nicht anders als bei der Luft in einem Konzertsaal, die die Schwingungen aller Instrumente transportiert. Der Schwingkreis wird auf die gewünschte Trägerwelle eingestellt (abgestimmt) und kommt mit dieser in Resonanz, d.h. er schwingt mit der Frequenz dieser Trägerwelle besonders stark mit. Man kann dieses Phänomen schön mit zwei Stimmgabeln zeigen. Das Oszilloskop zeigt ein kräftiges Signal, bestehend aus Trägerwelle und Information.
Die eigentliche Demodulation übernimmt bei diesem einfachen Empfänger der Lautsprecher selbst (rechts im Bild). Er bekommt das verstärkte Signal des Senders, und zwar Tonsignal und Trägerwelle. Die Trägerwelle ist aber viel zu schnell, als dass die Lautsprechermembran ihr folgend könnte. Sie schwingt nur im viel langsameren Takt der Modulation mit, die wir deshalb hören können. Eine kleine Hilfe braucht der Lautsprecher allerdings: Das Tonsignal ist in der Trägerwelle ja zweimal enthalten: einmal im "positiven" Teil der Trägerwelle und einmal im "negativen". Damit der Lautsprecher nicht gleichzeitig in zwei Richtungen gezogen wird und sich überhaupt nicht bewegt, wird ein Teil der Trägerwelle mit einer Diode "entfernt". Was übrig bleibt, ist ein Wechselstrom, der die Lautsprechermembran unterschiedlich weit schwingen lässt und so das ursprüngliche Tonsignal wiederherstellt.
Die Grafik zeigt noch einmal schematisch den Weg von Schallwelle (blau) zu Schallwelle über Mikrofon (erzeugt entsprechend der Schallwelle ein elektrisches Signal), Modulation (roter Kreis), Sendeantenne, elektromagnetische Welle (rot) zum Empfänger .