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Stereo-Weiche SW1

Stereo-Weiche SW1; Häberle & Co., F.G. (ID = 701167) mod-past25
Stereo-Weiche SW1; Häberle & Co., F.G. (ID = 693223) mod-past25 Stereo-Weiche SW1; Häberle & Co., F.G. (ID = 696971) mod-past25
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Häberle & Co., F.G.: Stereo-Weiche SW1 [mod-past25] ID = 693223 676x500
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For model Stereo-Weiche SW1, Häberle & Co., F.G. (EGB); Burgstädt (Ostd.)
 
Country:  Germany
Manufacturer / Brand:  Häberle & Co., F.G. (EGB); Burgstädt (Ostd.)
Year: 1972 Category: Radio module post 1925 (not a part, not a key)
Wave bands Wave Bands given in the notes.
Details
Power type and voltage No Power needed
Loudspeaker - - No sound reproduction output.
Power out
from Radiomuseum.org Model: Stereo-Weiche SW1 - Häberle & Co., F.G. EGB;
Material Moulded (Bakelite or Plastics)
Shape Miscellaneous shapes - described under notes.
Dimensions (WHD) 182 x 130 x 110 mm / 7.2 x 5.1 x 4.3 inch
Notes Selektivweiche für Groß-Antennenanlagen (GAA), Wandmontage, Grundplatte Stahlblech.
Net weight (2.2 lb = 1 kg) 0.750 kg / 1 lb 10.4 oz (1.652 lb)
Collectors' prices  

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Forum contributions about this model
Häberle & Co., F.G.: Stereo-Weiche SW1
Threads: 1 | Posts: 6
Hits: 7315     Replies: 5
  Stereo-Weiche: Nachhilfe HF-Technik gesucht
Wolfgang Eckardt
16.Dec.09
  1

Um den Verwendungszweck und die Wirkungsweise dieser Stereo-Weiche zu verstehen merke ich, dass meine bescheidenen Kenntnisse zur HF-Technik nicht ausreichen. Vielleicht findet sich jemand, der mir „hilfreich unter die Arme greifen“ kann.

Das Modell ist von seinem Aufbau her und den vorhandenen Erläuterungen dafür vorgesehen, eine UKW-Antenne und eine Stereo-UKW-Antenne auf eine gemeinsame Ableitung zusammen zu schalten.

 

 
Schon da beginnen die ersten Fragen:
Worin soll denn der Unterschied zwischen beiden bestehen, oder ist da nur die Frequenz zweier UKW-Sender gemeint?

Warum muss man überhaupt UKW-Antennen in "Mono" und "Stereo" trennen, wo doch UKW-Stereo Standard ist?

Könnte das damit zusammen hängen, dass in der Anfangszeit des Stereo-Rundfunks nicht alle Sender ein Stereosignal ausstrahlten und man einen bestimmten Sender mit Stereo-Signal aus einer anderen Richtung wegen Reflexionen oder anderer Störungen mit einer extra Antenne empfangen musste?

 Das Gerät enthält zwei unterschiedliche Filter. Der linke lässt sich auf eine Sperrfrequenz abgleichen (>20db Dämpfung) während der rechte sich auf den Durchlass einer Vorzugsfrequenz mit einer Bandbreite von 1 MHz einstellen lässt.

 

 

 Ohne die Filter total zu zerlegen, konnte ich folgendes Schaltbild erarbeiten:

 

Der linke Filter ließ sich ohne Lötarbeiten öffnen und enthält zwei Luftspulen, wobei die größere in Serie mit einem Rohrtrimmer (wahrscheinlich 4,7pF?) einen abstimmbaren kurzgeschlossenen Schwingkreis bildet. Das obere Ende der Spule führt über den Trimmer an Masse, das untere Ende der Spule liegt direkt an Masse (Abschirmbecher, siehe linkes Bild).
Unter dieser größeren Spule befindet sich eine kleinere Spule in Reihe mit einem Kondensator. Beide bilden zugleich die Anschlüsse für Ein- und Ausgang (rechtes Bild, siehe auch Schaltbild links).

 
oberer Filterteil, Spule mit Trimmer in Mitte        unterer Filterteil mit Spule und Anschlüssen

Der zweite Filter ist völlig anders aufgebaut, wie aus dem Schaltbild zu sehen ist.

Wer hilft hier bitte einem unwissenden Autodidakten, die Funktionsweise dieses Filtersystems zu verstehen und vor allem - wofür wurde das eingesetzt? Welchen Sinn hatte diese „Weiche“ und was hat das mit „Stereo“ in der HF zu tun?
Die Abkürzung GAA auf der Verpackung könnte einen Hinweis auf „Groß-Antennen-Anlagen“ ergeben.

Könnten die Spulen etwas mit Koaxial-Resonatoren mit gewendelten Innenleitern zu tun haben?

Gab es so etwas auch von anderen Firmen?

 

Für hilfreiche Antworten bedankt sich

Wolfgang Eckardt

 

 

 

 

Georg Beckmann
16.Dec.09
 
  2

Guten Tag herr Eckart,

 

Anfang der 70er Jahre habe ich noch UKW Antennen montiert. Wenn jemand auf dem Land Stereo Rundfunk empfangen wollte, wurde eine Yagi Antenne mit 4 .. 5 Elementen montiert. Durch Reflektionen war beim Stereo im Hintergrund immer so ein leichtes Zwitschern zu hören. Mit so einer Richtantenne, natürlich nur für einen Sender, konnte man das verbessern.

Wenn jemand aber auch Sender aus anderen Richtungen hören wollte, benötigte er zusätzlich eine Antenne ohne Richtwirkung.

Diese Weiche ist mir unbekannt, ziemlich sicher hat man mit dem Sperrkreis links das Signal des Stereosenders über die Rundempfangsantenne gedämpft, das wären nämlich die reflektierten Signale aus anderen Richtungen, der Durchlasskreis rechts hat nur den Stereosender durchgelassen.

 Anbei noch eine Simulation der Weiche, Die beiden Generatoren stellen das Eingangssignal dar.
Beim ersten Plot Sperrkreis ist der linke Generator in Betrieb, beim zweiten Plot der rechte Generator.

Gruß

 

Georg Beckmann

 

 

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Dieter Barkawitz
17.Dec.09
 
  3

Die Stereoweiche SW1 wird auf der Präsentationsseite der Fa. „Kathrein Sachsen GmbH“, Geschichte/1970 unter dem Jahr 1972 erwähnt. Leider sind hier keinerlei Beschreibungen für deren Verwendung zu finden.

Mit Einführung des UKW-Stereo Rundfunks Anfang der 70er Jahre reichte insbesondere im ländlichen Raum die Feldstärke für den rauschfreien Stereoempfang nicht aus. Es wurde eine auf den Stereosender ausgerichtete, gewinnbringende Antenne notwendig, die aber den Nachteil hatte alle anderen umliegenden Sender nur mit stark verminderter Feldstärke zu empfangen. Also wurden zwei Antennen notwendig, eine Richtantenne fest auf den Stereosender ausgerichtet und ein Rundstrahler für die anderen Rundfunkprogramme. Da man diese beiden Antennen nicht gleichzeitig an einem Empfänger anschließen konnte mussten die Antennenleitungen je nach Bedarf umgesteckt werden. Also kam wegen der Bedienungsfreundlichkeit der Wunsch auf beide Antennen über eine Weiche zusammen zu führen.

Dabei ergibt sich aber folgendes Problem:
Die Rundstrahlantenne empfängt denselben Sender wie die Richtantenne. Da aber beide Antennen niemals an exakt demselben Ort montiert sein können ergibt sich ein Laufzeitunterschied zwischen beiden Antennensignalen, bzw. eine Phasenverschiebung. Man bedenke UKW-Rundfunk wird mit ca. 100MHz bzw. 3m Wellenlänge gesendet. Dabei ergibt sich bereits nach ¼ Wellenlänge, also 75cm ein Maximum! Wenn diese beiden Phasenverschobenen Signale zusammenführt werden kann das je nach Verschiebungswinkel zu einer Absenkung der Ausgangsspannung führen. Hierdurch kann der zusätzliche Gewinn der Richtantenne vollständig eliminiert werden. Aus diesem Grund werden vor der Zusammenführung beider Signale die Rundstrahlantenne über eine Sperrfilter und die Richtantenne über einen schmalen Bandpass (1MHz) geführt. Daraus ergibt sich auch, dass beide Filter auf dieselbe Frequenz abgestimmt sind.

Dietmar Rudolph
17.Dec.09
 
  4

Wird ein FM-Signal und zusätzlich ein Echo-Signal davon empfangen, ergeben sich unangenehme Störungen, die speziell hohe NF-Frequenzanteile haben. Das wirkt sich dann insbesondere im Stereo-Differenz-Signal aus, aber auch beim RDS-Signal.

In bergigen Gegenden ist dieser Effekt bekannt, weniger in der Tiefebene. Bei solchen Störungen ist das Stereo-Signal "verzischelt", während das Mono-Signal (noch) sauber klingt.

Dieser Störeffekt war ja auch eines der Argumente für DAB, welches UKW ersetzen sollte.

Bereits ein identischer unmodulierter Träger auf der gleichen Frequenz gibt entsprechende Störspitzen auf dem demodulierten FM-Signal.

Dieser Effekt ist auch dafür verantwortlich, weshalb es bei FM keine Gleichwellen-Netze gibt.

Der Grund für das Filter sind somit die Störungen, die sich beim Stereo-Empfang ergeben würden. Eine Schwächung des Signals spielt dagegen keine Rolle, da aufgrund des größeren Gewinns der Richtantenne keine Löschung durch Interferenz erfolgen kann.

Zu den Störungen beim UKW-Empfangs siehe auch Digitalisierung des UKW Rundfunks (Texte)

MfG DR

Dietmar Rudolph
20.Dec.09
 
  5

Bei den Filter-Töpfen handelt es sich um koaxiale Leitungs-Resonatoren mit gewendeltem Innenleiter.

Leitungen, insbesondere koaxiale, können als Resonanzkreise verwendet werden.
Am Ende kurzgeschlossene (koaxiale) Leitungen (mit geradem Innenleiter) kommen in Resonanz, wenn ihre Länge l=(2n+1)λ/4 beträgt. Die kurzgeschlossene Leitung wirkt wie ein Parallel-Schwingkreis.
Ist die Länge einer am Ende offenen Leitung l=nλ/2, wirkt sie wie ein Serienkreis.

Die Feldverteilung entlang des (geraden) Innenleiters ist dabei cosinusförmig.
Die Wellenlänge λ ist aufgrund des Dielektrikums der Leitung kürzer als die Wellenlänge λ0 im Vakuum.

Die Baulänge eines Leitungs-Resonators läßt sich dadurch verkleinern, daß der Innenleiter gewendelt wird.
Leitungs-Resonatoren mit gewendeltem Innenleiter (Helical Resonators) werden beschrieben von "W.W. Macalpine; R.O. Schildknecht: Coaxial Resonators with Helical Inner Conductor; Proc. IRE, 47, No. 12, pp. 2099 - 2105, Dec. 1959"

Der Aufbau eines "Helical Resonator" und die erreichbaren Leerlauf-Güten solcher Resonatoren zeigen die beiden Bilder.

Die untere Grenzlinie der Kurvenschar gibt an, ab wo der "Helical Resonator" einem Schwingkreis mit konzentrierten Elementen (L & C) überlegen ist. Oberhalb der oberen Grenzlinie sind konventionelle Leitungskreise günstiger. 

Zur Dimensionierung wurde von den gleichen Autoren 1960 [Helical Resonator Design Chart, Electronics p. 140, 12 Aug. 1960] ein Nomogramm angegeben.

Wie aus den Werten für den Wellenwiderstand (Characteristic Impedance) zu entnehmen ist, führt die Wendelung des Innenleiters auch auf eine (wesentliche) Erhöhung des Wellenwiderstandes verglichen mit dem einer Leitung mit geradem Innenleiter.
Da durch die Wendel auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle auf einer solchen Leitung verringert wird, werden sie z.B. als Verzögerungsleitungen in Oszilloskopen (z.T auch innerhalb von Oszillographen-Röhren mit unterteilten Ablenkplatten) eingesetzt. [Beispiele: HP5083-2052 & HP5083-4052]
Ein Beispiel für den Einsatz solcher Leitungen in einem FM-Demodulator (10,7 MHz) ist der Leitungs-Demodulator im ReVox A76 Tuner. Die Prinzipschaltung eines solchen Demodulators zeigt das nächste Bild, siehe auch FM-Demodulatoren.

 

MfG DR

Wolfgang Eckardt
20.Dec.09
  6

Ich möchte den Autoren der vorherigen Posts ganz herzlich danken für die umfassenden Erläuterungen zu der von mir vorgestellten Stereoweiche.

Ich habe viel dazugelernt. Der vorgesehene praktische Einsatz des Bauteils ist mir nun klar geworden. Aber auch die theoretischen Hintergründe zum Aufbau kann ich nun nachvollziehen, wofür ich besonders Prof. Rudolph danke.

Obwohl im Zeitalter des Satellitenempfangs der Einsatz solch hochwertiger und damals recht teurer Bauteile wohl nicht mehr gefragt ist, denke ich, dass auch andere Leser dieses Threads etwas dazulernen konnten.

Inzwischen habe ich auch ein ähnliches Produkt der Firma "Antennenwerke Bad Blankenburg" gefunden, das für den Fernsehbereich Band III vorgesehen ist. Dort ist in dem Prospekt auch ein Text zu finden und die Auflistung von 8 verschiedenen Ausführungen entsprechend der Kanäle 5...12:


Selektionsfilter Art. Nr. 1185.125 ... 132,  VEB Antennenwerke Bad Blankenburg
Abmessungen 195 x 100 x 230 mm,
für Einzel- und Gemeinschaftsantennen-Anlagen. 

Der Selektionsfilter dient dazu, einen bestimmten  FS-Kanal  passieren zu lassen und alle übrigen Frequenzbereiche zu sperren. Die Flankensteilheit ist besonders hoch, da der Abstand zur nächsten Trägerfrequenz im unteren und oberen Kanal nur 1,5 MHz beträgt. Der Selektionsfilter besteht aus zwei hintereinander geschalteten λ/2- Koaxial-Resonatoren mit gewendeltem Innenleiter als Bandfilter. Ein gleicher Kreis sowie zwei λ/4- Koaxial-Resonatoren, ebenfalls mit gewendeltem Innenleiter, dienen als Fallen und sind auf die Trägerfrequenzen der Nachbarkanäle eingestellt.

Die Kabelanschlüsse sind klemmbar ausgeführt für 60-Ω-Koaxialkabel.

Nochmals danke sagt
Wolfgang Eckardt.

 

 
Häberle & Co., F.G.: Stereo-Weiche SW1
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