ZF - Filter

Die wichtigste Aufgabe eines Filters ist es, die von einem Empfänger verwertete Bandbreite zu beschränken, so dass nur ein mehr oder weniger schmales Frequenzband verwertet resp. der Demodulation zugeführt wird.

Bei den Superhet-Empfängern erfolgt die Selektion in der Regel auf der Ebene der Zwischenfrequenz. Die Güte der Zwischenfrequenz - Filter bewirkt die Trennung von Signalen von auf der Skala nahe beieinander gelegenen Stationen.

Schmalbandige Filter lassen nur einen schmalen Bereich durch, nur wenig benachbarte Stationen werden nicht durchgelassen und führen nicht zu störender Beeinträchtigung des Nutzsignals. Schmale Filter sind geeignet zum Empfang von CW-Signalen von Morse-Aussendungen. Durch Sprachverständlichkeit leidet, wenn das ZF-Filter zu schmalbandig wird, unter ca. 3 kHu wird die Sprache dumpf und der Ton mufflig. Bei Einseitenbandaussendungen muss das ZF-Filter nur ein Seitenband durchlassen, der Ton wird also bei einem Fitler von der Hälfte der Breite eines AM-Filters noch verständlich.

Mit breitbandigeren ZF-Filtern treten mehr Pfeif-Störungen von Nachbarstationen auf, dies vor allem auf der Kurzwelle miteinem engeren Kanalabstand von 5 kHz als auf der Mittelwelle mit einem Kanalabstand von 9 kHz (resp. 10 kHz in den USA). Dafür ist die Musik- und Sprachqualität mit einem breitbandigeren Filter besser. Für frequenzmodulierte Signale gilt das ähnlich, aufgrund der Modulation durch Schwankungen der Frequenz muss die ZF-Filterbandbreite wesentlich grösser sein, als bei AM-Signalen

Hochwertige Filter verfügen oftmals über eine ganze Anzahl schaltbarer ZF-Filter, so dass entsprechend der Empfangssituation das optimale gewählt werden kann. Im Minimum kann der Hörer die Wahl zwischen einem schmalen (NARROW) und weiten (WIDE) ZF-Filter treffen. Das andere Extrem ist die frei regelbare ZF-Bandbreite oder bei Empfängern mit digitaler Signalbearbeiten (DSP) der Einsatz virtueller durch Software emulierter ZF-Filter.

Wichtige Kennwerte von ZF-Filtern sind die Bandbreite (die für eine Abschwachung von -6 oder -60 dB von der Nennfrequenz angegeben wird, dann vor allem die Steilflankigkeit (je steilflankiger ein Filter ist, desto hochwertiger ist es, schneidet benachbarte Störsignale möglichst präzise heraus) und die Welligkeit (um die Nennfrequenz sollten Signale möglichst ungehindert passieren, teils bestehen aber gewisse Verzerrungen um die Nennfrequenz).

• Spulenfilter sind preisgünstig in der Herstellung, ausreichend steilflankig wirksam sind sie allerdings nur auf tiefen Nenn- resp. Zwischenfrequenzen.
• Quarzfilter sind kostspieliger in der Herstellung (zumindest in den frühen Jahren des Emfängerbaus), dafür auch bei höheren Zwischenfrequenzen steilflankig, teils neigen sie zu Verzerrungen (sog. „Klingeln“).
• mechanische Filter sind aufgrund der Kenntnisse in der Präzisionsmechanik aufwendig herzustellen, liefern aber hervorragend steilflankige Ergebnisse und einen angenehmen Höreindruck. Legendär sind die mechanischen Filter, die von Collins hergestellt wurden.

• für den Empfang von CW- resp. A1-Aussendungen von Morsesignalen werden möglichst schmalbandige Filter eingesetzt, da ja kein Frequenzband übertragen werden muss, um das Signal lesbar zu machen. Typische CW-Bandbreiten liegen unter 2 kHz, bei 1 kHZ, 0,5 kHZ, optional wurden Filter um 250 oder gar 100 Hz eingebaut.
• für den Empfang von SSB-Aussendungen werden gern Filter von 3 resp. 2 kHz-Bandbreite eingesetzt, damit kann Sprache noch mit ausreichender Verständlichkeit durchgelassen werden.
• für den Empfang von AM-Signalen liegen die ZF-Bandbreiten meist um 6 bis 8 kHz, damit ist bei ungestörten Signalen eine hervorragende Sprach- und auch gute Musikverständlichkeit gegeben. Bei knappen Empfangsverhältnissen, wenn es vor allem darum geht, die Sprachinformationen zu übertragen, kann man auf ein 4 oder 3 kHz-Filter schalten, die Tonqualität ist allerdings dann gern dumpf und mufflig.
• für Schmalband-FM - Signale werden ZF-Filter von 20 - 50 kHz und für UKW - Rundfunk um 150 kHz verwendet.