Inhaltsverzeichnis

Vorwort 11

VHF/UHF-Minispione, freischwingend 15

VHF-FET-Minispion(90-140MHz) 15

UKW-FET-Minispion mit Kohle-Körperschall-Mikrofon 17

UKW-Minispion, zweistufig (80-110 MHz) 17

UKW-Minispion in Gegentaktschaltung 18

UHF-Minispion (900 MHz) 19

UKW-Minisender-Bausatz von Smart Kit (0,2 Watt) 19

UKW-Minisender-Bausatz von Smart Kit (1-2 Watt) 19

Spreizspektrum-Abhörsysteme 24

UHF/VHF-Minispione, quarzstabilisiert 28

VHF-Minispion, quarzstabilisiert mit Verdoppler und Verdreifacher 29

VHF-Minispion, quarzstabilisiert mit Verdreifacher (l53 MHz) 29

VHF-Minispion, quarzstabilisiert mit Verdoppler (160 MHz) 31

VHF-Minispion, quarzstabilisert mit drei Verdopplerstufen (160 MHz) . 31

VHF-Minispion, quarz- und sprachgesteuert (170 MHz) 33

VHF-Oszillator, quarzstabilisiert mit Verdreifacher (450 MHz) 33

UHF-Oszillator (300-500 MHz) 33

Telefon-Mimspione 36

UKW-Telefon-Minispion in Erbsengröße 36

UKW-Telefonkapsel-Minispion in Gegentaktschaltung 37

Moderne Sprechmuschelschaltungen 37

Infrarot-Telefon-Minispion 39

Infrarot-Telefon-Abhörempfänger 41

Mafia-Harmoniumwanze 41

Telefon-Tonbandsteuerung 44

Bidirektionaler Telefonverstärker 46

Telefonleitungs-Überwachungsschaltung 46

TV-Minispione 49

Einfacher Video-Modulator 49

VHF-Video-und Audio-Modulator 51

Funkrufempfänger, Fernsteuersender und -empfänger

Peilsender und-empfänger 54

Funkrufsender und -empfänger (50 MHz) 54

Fünfton-Funkrufempfänger (2-m-Band) 57

Applikationen zum Fünftonfolgeruf 60

VIP-Raumüberwachung 60t

Container-Überwachung 62

Zutritts-überwachung 62

KFZ-Überwachung 62

Kunstschätze-Überwachung 62

Türschloß-Überwachung 62

Fensterbruch-Überwachung 63

Tresor-Überwachung 63

27-MHz-CB-Schmalband-FM-Sender (10 mW) 66

27-MHz-FM-CB-Sender (0,5 Watt) 68

27-MHz-CB-Gegentakt-Quarzoszillator (400 mW) 68

27-MHz-Fernsteuersender (2,5 Watt) 70

UKW-Mini-Peilsender 70

Mini und Micro-Fernsteuersender und -empfänger 74

Micro-Fernsteuersender HX 1000 74

HF-Micro-Fernsteuersender MX 1005 75

Micro-Fernsteuerempfänger RX 1000 75

Mini-Fernsteuersender mit Encoder TMS 3637 77

Pendelempfänger mit Decoder TMS 3637 78

UKW-Pendelempfänger 79

Mini-Fernsteuersender und -empfänger 83

Minispion-Aufspürgeräte 87

Aufspürgerät mit Tunneldiode 87

Aufspürgerät (1,8-150 MHz) 87

HF-Breitband-Vorverstärker MAR 6 für Aufspürgeräte 88

Aufspürgerät (10 MHz-2 GHz) 88

Aufspürgerät mit Operationsverstärker TLC 271 88

Aufspürgerät mit LED-Leuchtbalkenanzeige 89

Aufspürgerät mit chopperstabilisiertem

Operationsverstärker ICL 7650 92

Aufspürgerät mit Zero Biased Schottky Diode HSCH 3486 92

Aufspürgerät (l MHz-2 GHz) 92

Optoelektronische Abhöranlagen 96

Laserabhöranlage 96

Die Laserstrahlquelle 98

Der Laserempfänger 99

Optische Filter 101

Praktischer Test 102

Reflexionsflächen... 103

Größere Zielentfernungen 105

Infrarot-Minispion, FM-moduliert 105

Infrarot-Abhörempfänger für FM-Demodulation 106

Infrarot-Minispion, AM-moduliert 107

Infrarot-Abhörempfänger für AM-Demodulation 107

Sprachverfremder und -scrambler 109

Einfacher Sprachverfremder 109

Sprachverfremder mit Ringmischer 110

Professioneller Sprachverfremder 110

Sprachscrambler und Descrambler 115

Scrambler- und Descrambler-IC FX118 118

Annäherungs-, Erschütterungs- und Bewegungssensoren 1 1 9

Annäherungssensor mit CMOS-Inverter 4049 119

Annäherungssensor mit Langwellenoszillator 120

Annäherungssensor mit großer Schleifenantenne 120

Statischer Annäherungssensor mit FET 122

UHF-Annäherungssensor 122

Infrarot-Reflexions-Annäherungssensor 122

Kapazitiver Annäherungssensor 125

Erschütterungssensor 125

Akustischer Doppier-Bewegungssensor 125

Lichtspion 128

Spezialapplikationen 129

l -MHz-Mittelwellensender mit Operationsverstärkern 129

Quarzoszillator lOOMHzmitTTL-Ausgang 129

Verstärker für Muskelspannungen 129

Biosender zur drahtlosen EKG-Übertragung 131

8

Universal-Ultraschallempfänger 134

Universal-Modulationsverstärker 134

Hochohmiger, rauscharmer NF-Leistungsverstärker 137

Extrem rauscharmer Mikrofonvorverstärker 137

Anschlußschemen von Elektret-Mikrofonen 137

Körperschall-Abhörgerät (Stethoskop-Mikrofon) 141

Elektronische Ladendieblalle 144

HF-Trägersteuerung für Kassettenrecorder 145

Squelch-Steuerung für Funkscanner 150

Antennenverstärker (l0-1.000 MHz) 150

Verstärkungsmeßgerät für HF-Transistoren 150

Einfacher Rauschgenerator 151

Elektronische Star-War-Projekte 153

Plasma-Guns 153

Plasma-Generator 159

Electromagnetic Launcher (EML) 161

Explosive Flux Compression Railgun 162

High Frequency Guns 162

Laser-Guns 168

Anhang 172

Bezugsquellen für elektronische Bauelemente 172

HF-Bauelemente 173

Literaturverzeichnis.. 174

VHF/UHF-Minispione,freischwingend

UKW-Minispion mitElectret-Mikrofon alsBasisvorwiderstand

In Bild l ist dargestellt, wie ein zweipoli-ges Electret-Mikrofon die Funktion des Basis-vorwiderstands in einem UKW-Oszillator über-nimmt und für ausreichende FM-Modulationsorgt. Auf der rechten Seite der Bild wird dasInnenschaltbild eines zweipoligen Electret-Mi-krofons gezeigt. Bei einer Batteriespannungvon 9 V sollte in Reihe zu Pin l noch einVorwiderstand von 1-10 kQ eingefügt wer-

den, um das Mikrofon vor Überlastung zu schüt-zen. Etwas störend an der Schaltung ist dieextreme Anhebung tiefer Audiofrequenzen.

VHF-FET-Minispion(90-140 MHz)

Eine anschwingfreudige Minispion-Schal-tung in SMD-Technik sieht man in Bild 2. DieFM-Modulation wird durch die Doppelkapazi-tätsdiode BB 804 bewerkstelligt. Ein passen-der Modulationsverstärker findet sich im Kapi-tel „Spezialapplikationen".

7 Wdg. 0.5 mm AgCumit d[ = 4 mmtf

x1 — Abgriff 2 Wdg. von obenx2 — Abgriff 3 Wdg. von oben

Bild 1: U KW-Minispion mit Electret-Mikrofon als Basiswiderstand

15

Bild 2: V HF-FET-Minispion (90-140 MHz)

Bild 3: U KW-F ET-Minispion mit Kohle-Körperschall-Mikrofon

16

UKW-FET-Minispion mitKohle-Körperschall-Mikrofon

Eine Schaltungsapplikation (Bild 3) aus denUSA zeigt die gleiche Oszillatorgrundschal-tung, welche mit einem Kohle-Körperschall-Mikrofon frequenzmoduliert wird. Kohle-Kör-perschall-Mikrofonkapseln können aus Pilo-ten-Kehlkopfmikrofon-Sets ausgebaut werden.Für höhere Mikrofonempfindlichkeit empfiehltsich der Einsatz eines Mikrofonverstärkers.

UKW-Minispion,zweistufig (80-110 MHz)

Ein freischwingender UKW-Minispion mitangekoppelter HF-Verstärkerstufe ist in Bild 4angegeben. Der Vorteil eines HF-Verstärkersliegt nicht nur in der größeren Sendeleistung,sondern auch in der geringeren Frequenzver-

BildS:USA-Netzstecker mit eingebautem Mini-spion aus den 60er Jahren

Bild 4: U KW-Minispion, zweistufig (80-110 MHz)

Stimmung bei Handkapazitätseinfluß auf dieSendeantenne. Wenn diese Schaltung in einkleines Metallgehäuse eingebaut wird, ist dieAntennenrückwirkung auf die Schwingfrequenzso gering, daß der Sender auch am Körpergetragen werden kann. Die beiden Fotos (Bild5 und 6) zeigen zwei amerikanische Minispio-ne aus den 60er Jahren. In Bild 5 ist der Mini-spion in einen 110-V-Netzstecker und in Bild6 in eine trojanische Batterie eingebaut wor-den.

UKW-Minispion inGegentaktschaltung

Die Schaltung eines leistungsfähigen UKW-Gegentakt-Minispions geht aus Bild 7 hervor.Laut Herstellerangaben kann die Schaltung 100mW abstrahlen. Die Frequenzabstimmung wird

Bild 6:Batterie-Dummy mit eingebautem Mini-spion aus den 60er Jahren

Bild 7: U KW-Minispion in Gegentaktschaltung

Bild 10:Armbanduhr-Minifunkgerät

mittels des 200-kQ-Trimmers vorgenommen.Die Mikrofon-Wechselspannung wird ohneVorverstärker direkt auf die Kapazitätsdiodengegeben. Gegentaktschaltungen zeichnen sichdurch hohen Wirkungsgrad, gute Frequenzsta-bilität und geringe Antennenrückwirkung aus.Nicht zuletzt zeigen sie hohe Anschwingfreu-digkeit.

UHF-Minispion(900 MHz)

Ein UHF-Minispion, der mit Scannern oderCTl-Schnurlos-Telefonen im 900-MHz-Fre-quenzbereich empfangen werden kann, wird inBild 8 gezeigt. Bei der hohen Schwingfrequenzmuß auf äußerst gedrängten Aufbau geachtetwerden. Um die Frequenz stabil zu halten, emp-fiehlt es sich, die Betriebsspannung zu stabili-

sieren. Bei einer Antennenlänge von ca. 50mm lassen sich mit einem empfindlichen Scan-ner bis zu 200 m überbrücken. Um zu kleinenAbmaßen zu kommen, ist die gesamte Schal-tung in SMD-Technik aufgebaut. Bei Verwen-dung von Miniaturbatterien läßt sich der UHF-Minispion in Zündholzschachtelgröße realisie-ren. Bild 9 zeigt die Abmessungen eines pro-fessionellen UHF-Minispions.

Wie klein heutzutage komplette Miniatur-funkgeräte gebaut werden können, verdeutlichtBild 10. Derartige Geräte sind hauptsächlichfür den geheimdienstlichen Einsatz konzipiert.

UKW-Minisender-Bausatz von Smart Kit(0,2 Watt)

In Bild 11 wird die typische Schaltung ei-nes UKW-Prüf- bzw. Minisenders dargestellt.Experten bezeichnen diese Universalschaltungals Feld-, Wald- und Wiesenschaltung, die aufAnhieb funktioniert. In Bild 12 wird der Schal-tungsaufbau mit einer Luftspule gezeigt. Weres ein bißchen kräftiger haben will, dafür aller-dings große Batterien in Kauf nehmen muß,findet im folgenden Abschnitt eine geeigneteSchaltung.

UKW-Minisender-Bausatz von Smart Kit(1-2 Watt)

Durch einen stärkeren Oszillatortransistorist die Schaltung in Bild 13 in der Lage, bei 30V Batteriespannung 2 W abzustrahlen. Statteines Electret-Mikrofons wird in dieser Appli-kation ein dynamisches Mikrofon eingesetzt.Aus dem Aufbau in Bild 14 ist zu ersehen, daßdie Schwingkreisspule wendeiförmig aufgeätztist und der Transistor zur Wärmeabfuhr übereinen Kühlstern verfügt. Eine interessante Mi-

Bild 8:UHF-Minispion(900 MHz)

Bild 9: Minispion aus den USA

Bild 11:UKW-Minisender-Bausatz von Smart Kit(0,2 Watt)

Bild 12: Aufbau des UKW-Minisenders (0,2 Watt) von Smart Kit

Bild 13: UKW-Minisender-B ausatz vonSmart Kit (1-2 Watt)

Bild 14: Aufbau des UKW-Minisenders (1-2 Watt) von Smart Kit

Bild 15:KFZ-UKW-Minisender-Gegensprechanlagefür den Anschluß am Zigarettenan-zünder

nisender-Applikation zur Kommunikation zwi- Durch die komplexe digitale Modulationsehen zwei Autos zeigt die Bild 15. Die auf der Spreizspektrumtechnik ist eine weitgehen-unterschiedlichen UKW-Frequenzen arbeiten- de Geheimhaltung der übertragenen Informa-den Minisender werden in den Zigarettenan- tionen gewährleistet. Erst durch Digitalschal-zünder gesteckt und die Wurfantennen an den tungen mit hohen Schaltgeschwindigkeiten undFrontscheiben befestigt. hoher Integrationsdichte hat diese Technik

hauptsächlich im militärischen Bereich Fußgefaßt. Zur Zeit werden Versuche angestellt,

Spreizpektrum- diese Technik auch zum Betrieb von Mobil-Abhörsysteme funknetzen einzusetzen. Ausschlaggebend ist

3"" dabei wohl die Tatsache, daß sich durch Band-verbreiterung die Störsicherheit einer Funkver-

Während bei normalen Sende/Empfangs- bindung erhöhen läßt.anlagen die Übertragungsbandbreite möglichst Spreizspektrum-Abhöranlagen arbeitengering gehalten wird, strebt man bei der Spreiz- hauptsächlich im Frequenzbereich von 1-2Spektrumtechnik das Gegenteil an. Die großen GHz. Gleichzeitig kann ein separater UHF-Bandbreiten der Spreizspektrumtechnik kön- Kanal übertragen werden, der ständig seinenen damit zwangsläufig nur mit UHF, VHF Frequenz wechselt und den Synchronisiercodeund Mikrowellen übertragen werden. Durch übermittelt. Beim Spreizspektrum-Übertra-die äußerst niedrige spektrale Energiedichte gungsverfahren wechselt die Phase in Abhän-kann ein Spreizspektrum-Abhörsender nicht so gigkeit von einem Code-Generator, der aucheinfach wie bei normalen FM-Schmalbandsy- im Empfänger enthalten ist. Im Empfänger wirdstemen entdeckt und lokalisiert werden. das Originalsignal durch einen spannungsge-

Bild 16:Codierung desInformations-signals

Codierung

KombiniertesSignal

Bild 17: Blockschaltbild eines Spread-Spectrum-Senders und -Empfängers (der Synchro-nisationscode wird hier separat übertragen)

Bild 18:Blockschaltbildeines 435-MHz-"Digital VoiceDirect SequenceSpread Spec-trum Transmit-ters"

steuerten Phasenschieber zurückgewonnen. Ein einbart, der dieses modulierte Signal überla-Synchronisiersignal sorgt dafür, daß der Emp- gert ist. Sender und Empfänger beanspruchenfänger am richtigen Punkt der Übertragungs- bei der Spreizspektrumtechnik eine Bandbreitefolge einrastet. von bis zu 10 MHz, in der sie codierte Signale

Das hört sich alles ziemlich komplex an empfangen können. Der Abstand der Grund-und kann tatsächlich nur mathematisch exakt frequenzen ist kleiner als die Bandbreite desbeschrieben werden. Am einfachsten ist das nichtmodulierten Signals. Schutzabstände sindPrinzip so vorstellbar: Ein digitales Signal be- nicht vorgesehen. Die modulierten Signale über-stimmter Frequenz wird mit einem zweiten di- decken sich dabei teilweise. Durch ihre jeweilsgitalen Signal moduliert, das eine wesentlich typische Modulationsform können sie jedochhöhere Frequenz aufweist. Die Bandbreite, die aus dem Gemisch von Signalen erkannt unddas so modulierte Signal nun beansprucht, ist beim Empfänger ausgefiltert und demoduliertdamit erheblich größer als die Bandbreite des werden. Die modulierenden Signale haben eineursprünglichen Signals. Dieses Aufspreizen des gewisse Ähnlichkeit mit Rauschsignalen. ManSignals über einen weiten Frequenzbereich bezeichnet diese Signale deshalb auch als Pseu-nennt man „spread spectrum technique". Bild dorauschen. In Bild 17 ist das Blockschaltbild16 zeigt den Modulationsvorgang anhand von eines Spreizspektrum-Video-Senders und -Impulsdiagrammen. Zwischen dem Sender und Empfängers dargestellt. Der Synchronisiercodedem Empfänger wird eine Grundfrequenz ver- wird getrennt auf UHF übertragen. Der schal-

Bild 19: Aufbau eines 435-MHz-"Digital Voice Direct Sequence Spread Spectrum Trans-mitters" (links) und eines Receivers (rechts)

tungstechnische Aufwand, um ein digitalisier- ist der 435-MHz-Spreizspektrumsender mittes Mikrofonsignal zu übertragen, ist erheblich geöffnetem Gehäusedeckel zu sehen,und für Abhörzwecke wohl nur in Ausnahme- Auf der rechten Seite des Bildes sind auffällen zweckmäßig. einer Metallplatte die Empfängerbausteine mon-

In Bild 18 sieht man das Blockschaltbild tiert. Falls diese Technik in naher Zukunft beieines Spreizspektrumsenders für Sprachüber- den Mobilfunknetzen Einzug hält, wird die In-tragung. Aus Bild 19 läßt sich erkennen, wel- dustrie den Raumbedarf für Sender und Emp-cher Schaltungsaufwand bei diskretem Aufbau fänger rasch auf Streichholzschachtelgröße her-erforderlich ist. Auf der linken Seite des Fotos unter integrieren.

UHF/VHF-Minispione,quarzstabilisiert

VHF-Minispion,quarzstabilisiert mitVerdoppler(110-150 MHz)

wird dann in der folgenden Stufe verdoppelt.Dies bedeutet, daß der Schwingkreis der Ver-dopplerstufe auf 150 MHz abgestimmt werdenmuß.

Der Oszillator wird über die Kapazitäts-diode frequenzmoduliert. Mit dem 100-kQ-Trimmer kann die Quarzfrequenz in engenGrenzen (2-3 kHz) variiert werden. Als Mi-krofonverstärker eignet sich die im Kapitel„Spezialapplikationen" für den Universal-Mo-dulationsverstärker gezeigte Schaltung.

Der Oszillator der in Bild 20 gezeigtenSchaltung schwingt auf der 3. Oberwelle derQuarzfrequenz. Bei fQ = 25 MHz ist derSchwingkreis am Kollektor auf 75 MHz abge-stimmt. Die Oszillatorfrequenz von 75 MHz

Bild 20: VHF-Minispion, quarzstabilisiert mit Verdoppler (110-150 MHz)

Bild 22: VHF-Minispion, quarzstabili-siert mit Verdreifacher (153 MHz)

Bild 23: VHF-Minispion, quarzstabilisiert mit Verdoppler (160 MHz)

Bild 24:Verschiedenemehrstufige Mi-nispione größe-rer Reichweiteaus den USA

signal auf eine Verdreifacherstufe im C-Be-trieb geführt. Durch das Bandfilter im Aus-gangskreis sollen unerwünschte Frequenzan-teile unterdrückt werden. Für einen brauchba-ren Frequenzhub sind am Modulationseingangca. 0,5 V f| NF-Wechselspannung erforderlich.

VHF-Minispion,quarzstabilisiert mitVerdoppler(160 MHz)

Die Schaltung in Bild 23 unterscheidet sichoptisch nur unwesentlich von der zuletzt be-schriebenen. Hier ist der Kollektorkreis auf dievierfache Schwingfrequenz des Quarzes abge-stimmt. Darauf folgt eine Verdopplerstufe miteinem auf 160 MHz abgestimmten Resonanz-kreis. Durch die Verachtfachung der Oszilla-torfrequenz wird auch der Frequenzhub des

Sendesignals verachtfacht, so daß auch gerin-ge Frequenzhübe am Quarz zu einer brauchba-ren Frequenzmodulation am Ausgang führen.Bild 24 zeigt eine Anzahl Minispione aus ame-rikanischer Produktion.

VHF-Minispion,quarzstabilisert mit dreiVerdopplerstufen(160 MHz)

Die Schaltung in Bild 25 arbeitet mit einerBatteriespannung von 3V. Jede Stufe ein-schließlich des Oszillators arbeitet als Verdopp-ler. Die gesamte Schaltung kann in SMD-Tech-nik aufgebaut werden. Bild 26 zeigt einen rela-tiv großen Minispion aus den 60er Jahren. DasGerät wurde in eine ausgefräste Holzleiste ein-gebaut und sollte das Büro des Staatssekretärsim Handelsministerium abhören.

Bild 25: VHF-Minispion, quarzstabilisiert mit drei Verdopplerstufen (160 MHz)

Bild 26:In Furnierholzeingebauter Mi-nispion hoherLebensdauer ausdem Büro einesStaatssekretärsim US-Handels-ministerium

VHF-Minispion,quarz- undsprachgesteuert(170 MHz)

Ein spanischer Beitrag zum Thema Mini-spione aus der Zeitschrift „Nueva Electronica"ist in Bild 27 wiedergegeben. In SMD-Tech-nik kann Spreichholzschachtelgröße erreichtwerden.

Obwohl Verdoppler- und Verdreifacherstu-fen fehlen, lassen sich angeblich ±5 kHz Fre-quenzhub erzielen. Erkauft wird dieser relativgroße Hub offenbar durch die mit V = 2.200extrem hohe NF-Verstärkung des Mikrofon-verstärkers. Ebenso wie in den zuvor genann-ten Schaltungen schwingt der Quarz in Paral-lelresonanz. Der Resonanzkreis in der Kollek-torleitung des Transistors ist auf die 5. Ober-welle der Quarzfrequenz von 34 MHz abge-stimmt.

Im Anschluß an den Oszillator folgt eineEndstufe im C-Betrieb. Am Basiseingang desEndstufentransistors liegt gegen Masse ein wei-terer 170-MHz-Resonanzkreis. Bei HF-mäßigungünstigem Aufbau kann dies zur Selbsterre-gung der Endstufe führen. Die Sendeenergiewird auf eine Ä/4-Antenne mit 50 cm Längegeführt.

Die Sprachsteuerung des Minisenders wirdauf gewohnte Weise bewerkstelligt. Die ver-stärkte Mikrofonwechselspannung wird mit derl N 4148-Diode gleichgerichtet und dem (-)-Eingang eines Komparators zugeführt. Hierwird die gleichgerichtete Wechselspannung miteiner am (+)-Eingang des Komparators anlie-genden, einstellbaren Schwellspannung vergli-chen.

Überschreitet die verstärkte Mikrofonwech-selspannung die Schwellspannung, schaltet derKomparator den darauffolgenden Transistordurch. Auf diese Weise gelangt die Batterie-spannung von +3 V an das HF-Teil des Mini-senders. Für eine längere Lebensdauer des

Minisenders muß aufgrund der hohen Strom-aufnahme von ca. 23 mA eine leistungsfähigeBatterie verwendet werden. Knopfzellen sindhierfür nicht geeignet. Längere Sprachpausenkönnen durch Erhöhen des 2,2-uF-Kondensa-tors überbrückt werden.

VHF-Oszillator,quarzstabilisiert mitVerdreifacher(450 MHz)

In Bild 28 ist eine Oszillatorschaltung derFirma Plessey angegeben, die mittels einer Ver-dreifacherstufe eine Signalfrequenz von 450MHz abgibt.

Das Besondere an der Schaltung ist offen-bar ihre Funktionsfähigkeit bei l ,4 V. Der Quarzschwingt anscheinend auf seiner 5. Oberwelle(5 x 30 MHz). Mit der dem Quarz parallelge-schalteten Induktivität von 0,22 uH wird dieHalterkapazität des Quarzes kompensiert, sodaß die Rückkopplung nur über den Quarzselbst möglich ist.

UHF-Oszillator(300-500 MHz)

Die in Bild 29 gezeigte UHF-Oszillator-schaltung stammt aus der englischen Fachzeit-schrift „Electronics World + Wireless World"vom Mai 1995. Sie schwingt im Bereich zwi-schen 300 und 500 MHz. Bei derart hohenSchwingfrequenzen müssen die Bauelemente-abstände auf Millimeter reduziert werden. DieVerwendung von SMD-Bauelementen ist da-bei zwingend vorgeschrieben. Durch Anlegeneiner Gleichspannung von 0 bis -15 V soll dieFrequenz von 300 bis 500 MHz durchstimm-bar sein.

Bild 28: VHF-Oszillator, quarzstabilisert mit Verdreifacher (450 MHz)

Bild 29: UHF-Oszillator (300-500 MHz)

Telefon-Minispione

UKW-Telefon-Minispionin Erbsengröße

In Bild 30 ist eine bekannte FET-Standard-Oszillatorschaltung angegeben, die auch mitanderen FET-Transistoren, wie z.B. dem BF245 oder 2 N 4416 funktioniert. Bei abgehobe-nem Telefonhörer fällt am 150-Q-Widerstandeine Spannung von ca. 4,5 V ab, die als Be-

Büd31:Telefon-Minispion aus den USA

triebsspannung für den Telefon-Minispiondient. Gleichzeitig liegt an diesem Serienwi-derstand die Gesprächswechselspannung. Mitdiesen Spannungsänderungen wird der UKW-Oszillator über seine internen Transistorkapa-zitäten frequenzmoduliert. Wenn in Nebenstel-lenanlagen der 4,5-V-Spannungsabfall nichtvoll erreicht wird, muß der Widerstandswerterhöht werden. Bei der Auswahl optimalerFETs ist die Schaltung allerdings bis zu l ,5 Vschwingfähig - natürlich auf Kosten der Reich-weite. Zur weiteren Vereinfachung kann dannnoch der 47-Q-Widerstand weggelassen wer-den. Der optimale Spulenabgriff sollte experi-mentell ermittelt werden - er liegt meist 1/3vom unteren Spulenende. Nach Einstellen der

Bild 30:UKW-Telefon-Minispion in Erbsengröße

Bild 32: UKW-Telefonkapsel-Minispion in Gegentaktschaltung

gewünschten Schwingfrequenz wird der 20-pf-Trimmkondensator ausgemessen und durcheinen Festkondensator ersetzt. Die Abstrahlungder Sendeenergie erfolgt durch vagabundie-rende Hochfrequenz auf der Telefonleitung.Ohne kleine Sendeantenne darf nicht mehr als20 m Reichweite erwartet werden. Bild 31 zeigtdie vergossene Mini-Ausgabe eines Telefon-abhörsenders aus den USA.

UKW-Telefonkapsel-Minispion inGegentaktschaltung

Aus den USA stammt die Telefonkapsel-Minispion-Schaltung aus Bild 32. Diese Sen-derschaltung kann man in die Sprechmuscheldes Telefonhörers einbauen. Vorher müssennatürlich die Innereien entfernt werden. Wermehr über Telefonkapsel-Minispione erfahrenwill, sollte sich das Buch „Microspione" vomBeam-Verlag in Marburg beschaffen. Die Bild33 zeigt einen Telefonkapsel-Minispion nacheiner Schaltung aus diesem Buch.

ModerneSprechmuschelschaltungen

Seit der Liberalisierung im Telefonbereichmit einer Flut exotischer Telefone haben sichdie Innenschaltbilder von Telefonapparaten undHörergarnituren nahezu unüberschaubar geän-dert, so daß die bewährte alte Kohlegrießmu-schel nur noch selten anzutreffen ist. Dies be-deutet, daß die alten Telefonkapsel-Minispio-ne in den modernen Telefonapparaten mitunter

Bild 33:UKW-Telefonkapsel-Minispion nach einerSchaltung aus Band „Microspione"(Beam-V'erlag, Marburg)

Bild 34: Moderne Telefon-Sprechmuschelschaltung mit dynamischem Mikrofon(Version 1)

Bild 35: Moderne Telefon-Sprechmuschelschaltung mit dynamischem Mikrofon(Version 2)

Bild 36: Moderne Telefon-Sprechmuschelschaltung mit piezoelektrischem Mikrofon(Version 3)

nicht mehr arbeiten. Wer eine Unterscheidungzwischen Kohlegrießkapseln und modernenKapseln treffen will, muß die betreffende Kap-sel am Ohr schütteln. Wenn sich geräuschmä-ßig kein Kohlengrieß bemerkbar macht, han-delt es sich um eine moderne Version mit dy-namischem Mikrofon oder Kristallmikrofon.

Die Kapselschaltungen in Bild 34, 35 und36 sind mit Kohlemikrofonenen noch kompa-tibel. Sie arbeiten mit dynamischen Mikrofo-nen oder Kristallmikrofonen und integriertenMikrofonverstärkern. Diese Kapselschaltungenkönnen durch konventionelle Telefonkapsel-Minispione ersetzt werden, da eine Versor-gungsspannung zum Betrieb des Oszillatorsvorhanden ist. Es gibt jedoch auch Telefon-kapseln, in denen nur ein Kristallmikrofon ein-gebaut ist. Durch Einbau einer Batterie, einesMikrofonverstärkers und eines UKW-Oszilla-tors sind auch diese Kapseln für Abhörzweckemanipulierbar. Durch stromsparende NF-Ver-stärker, sprachgesteuerte Oszillatoren und lei-stungsfähige Lithiumbatterien ist die Kapseldurchaus in der Lage, drei Monate lang ihre

Aufgabe zu erfüllen. Dies gilt natürlich nurunter der Voraussetzung, daß der Lauschan-griff keinem Dauerredner gilt. Bei modernenKapselversionen mit integriertem Mikrofon-verstärker findet sich mit einiger Mühe immernoch Platz für einen erbsengroßen UKW-Os-zillator, der über die der Versorgungsspannungüberlagerte NF-Wechselspannung frequenzmo-duliert wird. Im Band „Minispione III" (Beam-Verlag, Marburg) ist eine derartige Applikati-on enthalten.

Infrarot-Telefon-Minispion

Bei der in Bild 37 gezeigten Telefon-Mini-spion-Schaltung wird als Übertragungsmedi-um nicht Hochfrequenz, sondern Infrarotstrah-lung verwendet. Mit konventionellen Feldstär-kemeßgeräten kann dieser Minispion deshalbnicht aufgespürt werden. Die aus den USAstammende Schaltung bezieht ihren Betriebs-strom aus dem Telefonnetz. Das Gespräch bei-

Bild 38:Infrarot-Tele-fon-Abhöremp-fänger

der Telefonpartner wird auf eine Distanz vonca. 10 m ohne Linsenvorsatz übertragen. Beiaufgelegtem Hörer verbraucht die Schaltungkeinen Strom. Bei abgehobenem Hörer fließtStrom durch die Graetz-Brücke, so daß sicham 470-uF-Kondensator eine Betriebsspannungvon etwa 5 V aufbaut. Die der Gleichspannungüberlagerte Gesprächswechselspannung wirdmittels eines kleinen NF-Ausgangsübertragersauf den NF-Verstärkereingang geführt. Im Kol-lektor der zweiten Transistorstufe liegt die In-frarot-Sendediode. In der US-Applikation wur-de keine bestimmte Type angegeben. Mit derSiemensdiode LD 241 dürften jedoch guteÜbertragungseigenschaften zu erzielen sein. Der2,5-kQ-Trimmer dient als Empfindlichkeits-regler und der 100-kQ-Trimmer für die Ar-beitspunkteinstellung der Sendediode.

Infrarot-Telefon-Abhörempfänger

Um das Infrarotsignal des Telefon-Mini-spions aufzufangen, eignen sich die beiden inBild 38 und 39 angegebenen Schaltungen. InBild 38 delektiert der Fototransistor BPX 25

das modulierte Infrarotsignal. Ein zweistufigerTransistorverstärker steuert dann z.B. eine Te-lefonhörerkapsel oder einen 2 x 600-Q-Kopf-hörer an. Wer bereits über einen empfindlichenNF-Verstärker verfügt, kann den in Bild 39gezeigten Infrarot-Vorverstärker als Eingangs-stufe verwenden.

Mafia-HarmoniumwanzeEine weitere Schaltung amerikanischen

Ursprungs wird in Bild 40 gezeigt. Diese Har-moniumwanze, die innerhalb des Telefonap-parats parallel zu der a- und b-Ader angeschlos-sen wird (siehe „Minispione III und IV", Beam-Verlag, Marburg), kann von jedem beliebigenTelefon in der Welt mittels eines Pfeiftons ak-tiviert werden. Die Wanze überträgt dann dieim Umfeld des Telefons geführten Raumge-spräche zum Anrufenden. Die dargestellteSchaltung verwendete die Mafia bereits vor 40Jahren in den USA. Technisch ist die Schal-tung längst überholt, außerdem fehlen einigeBauelementeangaben.

Bild 41 zeigt die Installation einer Harmo-niumwanze in einem amerikanischen Telefon.

Bild 39:Infrarot-Tele-fon-Abhörvor-verstärker

Das Anzapfen einer freihängenden Telefonlei- scher Herkunft ist aus Bild 43 zu ersehen. Au-tung mit einem seriell geschalteten Telefon- ßer dem Gerät unter dem Sturmfeuerzeug sindMinispion (siehe „Minispione IV", Beam-Ver- alle anderen batteriebetrieben. Das Gerät imlag, Marburg) geht aus Bild 42 hervor. Eine oberen Teil des Bildes wurde in eine US-Tele-ganze Anzahl Telefon-Minispione amerikani- fondose eingebaut.

Bild 40: Mafia-Harmoniumwanze

Bild 41: Anschluß einer Harmoniumwanze (USA)

Bild 42: Freihängender Telefon-Minispion (USA)

Bild 43: Verschiedene Telefon-Minispione aus den USA

Telefon-Tonbandsteuerung

Zwei einfache Telefon-Tonbandsteuerschal-tungen aus den USA werden in Bild 44 und 45vorgestellt. Zuerst zur Schaltung in Bild 44:Bei aufgelegtem Telefonhörer liegt an den a-und b-Adem 50-60 V (in Nebenstellennetzenallerdings manchmal nur 30 V). Nach demAbheben des Hörers fällt die Spannung aufetwa 8-12 V zusammen. Diese Potentiälände-rung wird bei Tonbandsteuerschaltungen zumEin- und Ausschalten von Kassettenrecordernbenutzt. Zur Femsteuerung des Kassettenre-corders sollte dieser über eine Remote-Buchse(remote = fernsteuern) verfügen. Eine Buchsefür ein externes Mikrofon ist ebenfalls erfor-derlich. Bei aufgelegtem Hörer liegen die Dar-lington-Transistoren an einer durch 270 kQ,68 kQ und l ,5 kQ heruntergeteilten negativenSteuerspannung, so daß der Recorder ausge-schaltet bleibt. Nach Abnehmen des Hörersüberwiegt die positive Spannung an der Basisdes ersten Transistors. Die Transistoren schal-ten damit durch, und der Recorder läuft an. Der

Remote-Befehl kann natürlich nur wirksamwerden, wenn der Recorder mit der Record-Taste eingeschaltet ist.

Eine weitere Tonbandsteuerschaltung mitFET-Eingang wird in Bild 45 gezeigt. Die Funk-tion ist prinzipiell die gleiche wie in der vorhe-rigen Schaltung. Allerdings findet hier ein Re-lais Verwendung, das kontaktmäßig den Ein-schaltstromstoß des Recorders verkraften muß.Kleine Reed-Relais sind hierfür ungeeignet, dadie Schaltzungen oft kleben bleiben. Bei abge-hobenem Hörer liegen in den USA 48 V anden a- und b-Adern. Der FET bleibt damitausgeschaltet.

Durch die hochohmige Ankopplung an dieTelefonleitung bleibt die Steuerschaltung un-detektierbar. Beim Abnehmen des Hörers brichtdie Adernspannung auf ca. 10V zusammen,so daß der FET durchschaltet und über den2 N 2222 das Relais einschaltet.

Um die Polaritätssuche an den a- und b-Adern einzusparen, kann auch hier eine Graetz-Brücke vorgeschaltet werden. Bild 46 zeigteinen postzugelassenen Kassettenrecorder vonWestfalia Technica in Hagen zum stolzen Preisvon 349- DM.

Bild 46:PostzugelasseneTelefon-Ton-bandsteuerung

zum Remote-Eingangdes Casetten-Recorders

zum Microphone-Eingangdes Casetten-Recorders

Bild 44:Telefon-Tonbandsteuerung(Version 1)

Bild 45:Telefon-Tonbandsteuerung(Version 2)

BidirektionalerTelefonverstärker

Eine weitere interessante Schaltung aus denUSA ist in Bild 47 angegeben. Es handelt sichum einen trickreichen bidirektionalen Verstär-ker bzw. Duplex-Line-Amplifier. Dieser paral-lel zur Telefonleitung geschaltete Verstärkerverstärkt die Signale beider Telefongesprächs-partner.

Der Verstärker erzeugt künstlich einen ne-gativen Widerstand. Da die Gefahr der Selbst-erregung besteht, kann mit dem 1-kQ-Trim-mer die Verstärkung auf einen stabilen Werteingestellt werden. Statt des LM 324 könnenauch „stabilere" Operationsverstärker, wie z.B.LM 1558, LF 412, LF 353 oder LF 442, einge-setzt werden.

Telefonleitungs-Überwachungsschaltung

Wer wissen will, ob sich jemand an seinemTelefon oder an seiner Telefonleitung zu schaf-fen macht, sei es nun zur Installation einerWanze oder einfach nur, um kostenlos zu tele-

fonieren, ist mit der Schaltung in Bild 48 gutbedient. Die Schaltung wurde von Dipl. Ing.Gregor Kleine veröffentlicht. Beim Abhebendes Hörers oder Unterbrechen der a- oder b-Ader sinkt die Basisspannung des ersten Tran-sistors soweit ab, daß dieser sperrt. Dadurchzündet der Thyristor und die LED leuchtet auf.Mit dem Drucktaster T kann der Thyristor ge-löscht bzw. die Schaltung wieder in den Über-wachungszustand zurückgesetzt werden. BeiNebenstellenanlagen mit niedrigeren Telefon-betriebsspannungen als 60 V muß der Basis-Eingangsspannungsteiler (220 kQ/10 kQ) ver-ändert werden. Statt des 220-kQ-Festwider-standes kann ein 500-kQ-Trimmer vorgesehenwerden, dessen Wert langsam vergrößert wird,bis die LED bei wiederholtem Drücken derTaste T dunkel bleibt. Beim Abheben des Hö-rers muß die LED aufleuchten.

Bild 49 zeigt, was spannungsmäßig an derTelefonleitung passiert (gilt nur für Impuls-Wahlverfahren). Eine amerikanische Schaltung,die dem gleichen Zweck dient, ist in Bild 50dargestellt. Bevor die Schaltung ans Telefon-netz geschaltet wird, muß der Trimmer R l sojustiert werden, daß der Thyristor durchschal-tet und das Lämpchen aufleuchtet. Nach dem

Bild 47: Bidirektionaler Telefonverstärker

Anklemmen muß R2 vom WiderstandswertNull ausgehend langsam erhöht werden, bisder Thyristor sperrt und die Lampe verlöscht.Wenn nun beim Einbau eines Telefon-Mini-spions die Telefonleitung kurz unterbrochenwird, leuchtet die Lampe auf und signalisiert

eine Manipulation. Durch Drücken der Reset-Taste kann der Ausgangszustand wiederherge-stellt werden. Auch in dieser Schaltung dürftees zweckmäßig sein, mittels eines Graetz-Gleichrichters die lästige Polaritätsbestimmungan den Telefonadern zu vermeiden.

Bild 48:Telefonleitungs-Überwachungsschaltung(Version 1)

Bild 49:Spannungsver-lauf auf der Te-lefonleitungbeim Impuls-wahlverfahren

TV-Minispione

EinfacherVideo-Modulator

Falls nur das Bildsignal ohne NF-Signalauf kurze Distanz übertragen werden muß, ge-nügt bereits die einfache Schaltung in Bild 51.Die Amplitudenmodulation des Video-Signalswird in Bild 52 dargestellt. Der in Bild 51gezeigte amplitudenmodulierte VHF-Oszilla-tor kann mit dem 30-pf-Trimmer auf Kanal 6des VHF-Fernsehbandes eingestellt werden. Mit

dem 470-Q-Trimmer läßt sich der Modulati-onsgrad variieren. Zur drahtlosen Videoüber-wachung wird für die Trägerfrequenz ein un-besetzter Fernsehkanal gewählt. Nach Einstel-len des Fernsehgeräts auf den unbesetzten Ka-nal wird die Oszillatorfrequenz solange justiert,bis das Bild am Schirm erscheint. BrauchbareErgebnisse sind nur bei sorgfältigem Schal-tungsaufbau und Einbau in ein Metallgehäusezu erzielen. Durch den einfachen Aufbau be-inhaltet die Schaltung einige Nachteile: Der

Bild 51: Einfacher Video-Modulator

Videoeingang

HF -Ausgang

Bild 52: Spannungsverlauf am Videoeingang und HF-Ausgang

Modulator erzeugt unerwünschte Oberwellen an der Überwachung auch andere Zuschauerim UHF-Bereich, so daß sich auch dort das beteiligt sind. Wie bei jedem freischwingen-Bild mehrmals wiederfindet. Dies kann zu recht den Oszillator gibt es Antennenrückwirkungenunangenehmen Überraschungen führen, wenn auf die Sendefrequenz.

Bild 53: Blockschaltbild VHF-Video- und Audio-Modulator

VHF-Video- undAudio-Modulator

In Bild 53 wird das Blockschaltbild eineskompletten kleinen Fernsehsenders gezeigt. Erbesteht im wesentlichen aus zwei Oszillatoren.Ein 5,5-MHz-Oszillator erzeugt die Trägerfre-quenz für das Audiosignal. Ein VHF-Oszilla-tor wird mit der Summe von Videosignal undaudiomoduliertem 5,5-MHz-Trägersignal AM-moduliert. Durch die Preemphase (= Voranhe-bung) werden die höheren Audiofrequenzenangehoben, um die Übertragungsqualität zuverbessern. Aus Bild 54 ist das vollständigeSchaltbild zu ersehen. Die Anhebung hoherAudiofrequenzen wird durch das RC-Glied imEmitter des ersten Audio-Verstärkertransistorsbewerkstelligt. Im Anschluß an die Kapazitäts-diode (möglichst mit gelbem Punkt: 24-30 pf)folgt der Audio-Trägerfrequenzoszillator miteiner Schwingfrequenz von 5,5 MHz. Mit dem40-pf-Trimmer kann die Frequenz auf ihrenSollwert justiert werden. Über den 3,3-pf-Kon-densator wird die FM-modulierte Trägerfre-quenz auf die Mischstufe geführt. Gleichzeitigwird von der Video-Trennstufe das Videosi-gnal über 390 Q. auf die Mischstufe gegeben.

Der Vorteil der trickreich gestalteten Misch-stufe liegt in der guten gegenseitigen Entkopp-lung der Eingänge. Das Mischprodukt wirdauf einen Eingang des Dual-Gate-MOS-Tran-sistors geführt.

Am anderen Eingang liegt das VHF-Oszil-latorsignal. Der MOS-Transistor erzeugtschließlich die Amplitudenmodulation desSummensignals. Mit dem 22-pf-Trimmer wirdder gewünschte VHF-Fernsehkanal eingestellt.

Mit dem 2,5-kQ-Trimmer in der Video-Trennstufe kann die Modulationstiefe einge-stellt werden. Der 40-pf-Trimmer im Audio-Trägerfrequenzoszillator wird so abgestimmt,daß der Ton sauber im Kanal liegt. ZwischenKamera und Modulator ist auf gute Massever-bindung zu achten. Wie immer sind kurze Ver-bindungen und gute Abschirmung wichtig. DerAudio-Eingang muß vor HF-Einstreuungenbesonders geschützt werden (eventuell nochAbblock-Kondensatoren und Drosseln vorse-hen). Mit dem 10-kß-Trimmer am Audio-Ver-stärkereingang kann die Modulationstiefe desTonsignals eingestellt werden. Hier empfiehltsich der Vergleich mit einem normalen Fern-sehsender. Der Modulator läßt sich auch fürFarbfernsehsignale einsetzen.

Bild 55: Ultra-Miniatur-Kameramodul von Conrad-Electronic

Bei den Billigangeboten von Mini-CCD-Videokameras lassen sich Videoüberwachun-gen leicht und relativ billig durchführen. InBild 55 wird ein Kameramodul von Conrad-Electronic in Hirschau gezeigt, welches in eineStreichholzschachtel paßt. In eine weitereStreichholzschachtel könnte der VHF-Video-und Audio-Modulator in S MD-Technik einge-baut werden. Leider brauchen die CCD-Kame-ramodule ca. 100 mA Batteriestrom, so daßzur Erzielung einer längeren Betriebsdauer dochrecht umfangreiche Batterien erforderlich sind.Bild 56 zeigt einen kompletten Fernseh-Mini-spion ohne Batterieteil.

Bild 56:Kompletter Mini-Fernsehsender

Funkrufempfänger, Fernsteuer-sender und -empfänger,Peilsender und -empfänger

Funkrufsender und -empfänger (50 MHz)

Funkrufempfänger werden im neudeut-schen Sprachgebrauch meist als Pager bezeich-net. Vorbild für den Begriff ist der Hotelpage,der mit einem Schild durch die Halle läuft unddamit Gäste ausruft. Der einfachste Pager, dersogenannte Ton-Pager, übermittelt nur ein aku-stisches Signal. Dies genügt dem Pager-Besit-zer als Hinweis, telefonisch zurückzurufen. Mit

einem Pager-Sender und einem Pager-Emp-fänger können jedoch auch einfache Fernsteu-erfunktionen ausgeführt werden.

In Bild 57 wird der senderseitige Aufbaueines „Personal Pocket Pager" aus den USAgezeigt. Im Grunde handelt es sich dabei umnichts anderes als einen einfachen tonmodu-lierten Fernsteuersender. Der Tongenerator ar-beitet mit dem Baustein 555, dessen Frequenzmit dem 20-kQ-Trimmer einstellbar ist. ÜberPin 3 des 555 wird der Oszillator über den

Bild 57: Funkrufsender (50 MHz)

Emitter im Rhythmus der Tonfrequenz getak-tet. Der eigentliche Pager in den Bildern 58aund 58b empfängt das Sendesignal und demo-duliert es. Das Tonsignal wird mittels des Ope-rationsverstärkers LM 358 verstärkt und mitdem PLL-Decoder LM 567 decodiert. Der LM567 ist auf die senderseitig eingestellte Tonruf-Frequenz mittels des 10-kQ-Trimmers abge-stimmt. Solange senderseitig die Sendetastegedrückt wird, leuchtet die LED am Ausgangdes Decoders auf. Im Anschluß an den Deco-der folgt noch ein monostabiler Multivibrator,der für eine definierte Zeitdauer einen Piezo-Signalgeber ansteuert. Der HF-Teil des Emp-fängers arbeitet als Pendler. Nach Ansicht desAutors bestehen erhebliche Zweifel, ob derPendler so funktioniert. Wer am Aufbau desEmpfängers interessiert ist, sollte den Pendler-teil besser durch die Schaltung mit auf 50 MHzabgeänderter Dimensionierung in Bild 95 er-setzen.

Fünfton-Funkrufempfänger(2-m-Band)

Mit einfachen Tonruf-Pagem läßt sich nureine begrenzte Anzahl Teilnehmer ansprechen.Um die Vielfalt auf über 100.000 Teilnehmerzu erweitern, werden definierte Fünftonfolgenausgesendet, welche in den Pagern decodiertwerden. Jedem Pager-Besitzer ist eine bestimm-te Fünftonfolge zugeordnet, so daß er sender-seitig gezielt angesprochen werden kann.

Heute ist fast in jedem modernen Funkge-rät ein Fünftonfolgegenerator eingebaut, so daßder Funkgerätebesitzer gezielt einen bestimm-ten Funkpartner mit dessen Fünftonfolge an-sprechen kann. So strahlt z.B. das in den Bil-dern 59 gezeigte Funkgerät „Storno Phone4000" beim Drücken der Tonruftaste eine vor-einstellbare Fünftonfolge, den sogenannten Se-lektivruf, ab. Mittels eines Funkgeräts mit Fünf-tonfolgezusatz können in einem Industriebe-

BM59:Funksprechgerät mit eingebautem Fünf-tonfolgegeber und -auswerter

Bild 62: Funkrufempfänger bzw. Pager als Doppelsuper im 2-m-Band

trieb beispielsweise Hunderte von Pager-Be-sitzern gezielt angesprochen und um Rückrufgebeten werden. Die Funkrufteilnehmer müs-sen den Pager natürlich stets bei sich führen,um jederzeit erreichbar zu sein.

Wie die Bilder 60 und 61 offenbaren, birgtdas Innenleben eines Pagers keine besonderenGeheimnisse. Die gezeigte Pager-Schaltung ar-beitet im 2-m-Band als Einfach-Superhet. EineHF-Vorstufe in Basisschaltung verstärkt dasEmpfangssignal. Anschließend wird es im Bau-stein S042 P mit dem Oszillatorsignal zurGewinnung der Zwischenfrequenz gemischt.Der TCA 770 A demoduliert die ZF und ver-stärkt die demodulierte Fünftonfolge. Von dortwird das Signal auf den in Bild 61 gezeigtenFünftonfolgeauswerter bzw. Decoder gegeben.Im Decoder ist die zugewiesene Tonruffolgedurch farblich gekennzeichnete Drahtbrückeneinstellbar. Wird der Teilnehmer mit seinerFünftonfolge gerufen, zieht das Relais an undbetätigt mit seinem Kontakt einen akustischenSignalgeber. Bild 62 zeigt den gedrängten Auf-bau eines Pagers nach Doppel-Superhet-Prin-zip.

Applikationen zumFünftonfolgeruf

Mit Fünftonfolgegebern und -auswerternlassen sich viele interessante Überwachungs-aufgaben lösen. Da Geber und Auswerter nichtin allen Funkgeräten eingebaut sind, werdendiese in den folgenden Applikationen externzugeschaltet. Unter anderem dient dies auchdem besseren Verständnis der Funktionsweise.

VIP-RaumüberwachungZur Überwachung sicherheitsgefährdeter

Personen eignet sich die Anordnung in Bild63. Im Raum, in dem sich der VIP (= veryimportant person, zu deutsch: sehr wichtigePerson) aufhält, befindet sich eine meist ver-steckt angebrachte Notruftaste, bei deren Betä-tigung ein Fünftonfolgegeber ausgelöst wird.Gleichzeitig wird das Funkgerät hochgetastet.Im Auswerteraum wird das Fünftonfolgesignalempfangen, decodiert und ein akustischerAlarmgeber aktiviert. Im Notfall kann nun dieAufsichtsperson dem VIP zu Hilfe eilen. Aufdiese Weise könnte z.B. ein Staatsgast in ei-

VIP - RAUM AUSWERTERAUM

Bild 63: VIP-Raumüberwachung

Bild 64: Neigungsmelder für Container

nem Hotel vor unliebsamen Überraschungengeschützt werden.

Container-ÜberwachungBild 64 gibt Aufschluß, wie mittels eines

Neigungsinitiators der Diebstahl eines Contai-ners signalisiert werden kann. Als Neigungsin-itiator eignet sich z.B. ein Quecksilberschalter.der bei Änderung seiner Ruhelage einen Kon-takt schließt.

Zutritts-überwachungDie gleiche Funktionsweise zeigt die Ap-

plikation in Bild 65. Bei Herunterdrücken derTürklinke wird ebenfalls ein Alarmruf ausge-sendet. Da der Neigungsinitiator an der Tür-klinke etwas auffällig ist, kann entsprechendBild 66 mit einem Magnet- bzw. Reed-Kon-takt am Türrahmen gearbeitet werden.

KFZ-ÜberwachungWas nützt in der Tiefgarage nachts um 3

Uhr die beste KFZ-Alarmanlage, wenn sie nie-

mand hört? Hier eignet sich die Problemlö-sung aus Bild 67. Zusätzlich zur Alarmanlagewird ein Fünftonfolgegeber einschließlich ei-nes Funkgerätes aktiviert. Der Funkruf löst dannz.B. im Hotelzimmer einen akustischen Alarmaus. Bei Sabotage- und Diebstahlsgefahr schütztdiese Applikation vor unerfreulichen Überra-schungen.

Kunstschätze-ÜberwachungDurch eine entsprechende Ansteuerschal-

tung kann ein Fünftonfolgegeber auch mit ei-nem Körperschallmikrofon ausgelöst werden.In Bild 68 wird ein wertvolles Gemälde draht-los gegen Diebstahl geschützt.

Türschloß-ÜberwachungEine drahtlose Türschloßüberwachung mit-

tels Körperschallmikrofon wird in Bild 69 ge-zeigt. Wer hier mit Nachschlüsseln oder Pick-Up-Öffnungspistolen versucht, die verschlos-sene Türe zu öffnen, wird plötzlich sehr unan-genehm überrascht werden.

Bild 65:Türöffnungs-melder(Version 1)

Bild 66:Türöffnungs-melder(Version 2)

VIP - RAUM AUSWERTERAUM

Funkgerät

Auswerte-Einheit

Bild 67:KFZ-Alarmge-ber

TIEFGARAGE z.B. HOTELRAUM

Fensterbruch-ÜberwachungMit Körperschallmikrofonen lassen sich

noch eine ganze Anzahl Objekte absichern. InBild 70 wird mittels Körperschallmikrofon undFünftonfolgegeber ein Fenster gegen Einbruchabgesichert.

Im Bild 71 werden Einbruchsversuche aneiner verschlossenen Schublade drahtlos signa-lisiert.

Tresor-ÜberwachungAuf die gleiche Weise läßt sich ein Tresor

in Bild 72 überwachen. Obwohl sich das Funk-gerät im Innern des Tresors befindet und dasMetallgehäuse des Tresors eine Abstrahlungdes Funksignals verhindern müßte, ist dies nichtder Fall. Der Tresor wird quasi zur kapazitivgekoppelten Sekundärantenne. Mehr als einpaar hundert Meter lassen sich mit dieser An-

Bild 68:Körperschall-melder zur Si-cherung vonKunstgegenstän-den

Bild 69:Türschloßüber-wachung

Bild 70:Körperschall-melder zur Fen-stersicherung

Bild 71:Körperschall-melder zur Si-cherung einerSchublade

Bild 72:Körperschall-melder zur Tre-sorüberwa-chung

Ordnung allerdings nicht überbrücken. Wer esnicht glaubt, wird erstaunt sein, daß er in denmeisten Fällen mit einem Handy aus einemmetallisch geschlossenen Aufzug heraus tele-fonieren kann.

27-MHz-CB-Schmalband-FM-Sender (10 mW)

Das Motorola-IC MC 2833 P entsprechendBild 73 eignet sich hervorragend zum Aufbaukleiner Schmalband-FM-Sender. Unter ande-rem kann das IC für drahtlose Mikrofone undFernsteueranwendungen eingesetzt werden.Normalerweise wird das IC im VHF-Bereichbetrieben. Es eignet sich jedoch auch für denCB-Frequenzbereich. In Bild 73 liefert der Bau-

stein eine Ausgangsleistung von ca. 10 mW.Bei schlecht angepaßter Antenne sind damitetwa 100 m Reichweite zu erzielen. Mit demunteren 100-kQ-Trimmer kann die Mikrofon-empfindlichkeit, mit dem oberen 100-kQ-Trim-mer der Frequenzhub eingestellt werden. DerFrequenzhub sollte für Schmalbandanwendun-gen nicht höher als 5 kHz eingestellt werden.

Zum Empfang eignet sich jedes FM-CB-Funkgerät. Der Quarz schwingt auf seinerGrundwelle von 9 MHz in Parallelresonanz.Die Ausgangsfrequenz wird durch Verdreifa-chung erzeugt.

Zum Abgleich werden alle veränderlichenKapazitätstrimmer auf maximale HF-Aus-gangsspannung an einem 50-Q-Ausgangswi-derstand einjustiert. Zum Abgleich eignet sichauch das Feldstärkemeßgerät eines Kontroll-

Bild 74: Aufbau des 27-MHz-CB-Schmalband-FM-Minisenders

Bild 73: 27-MHz-CB-Schmalband-FM-Minisender (10 mW)

empfängers. Klingt die Übertragung verzerrt,sollte die Mikrofonverstärkung etwas herun-tergedreht werden. Für kurze Übertragungsdi-stanz genügt eine Wurfantennenlänge von etwal m. Bei 9 V Batteriespannung beträgt dieStromaufnahme etwa 7 mA. Bild 74 zeigt denVersuchsaufbau der Schaltung mit den Ab-schirmblechen.

27-MHz-FM-CB-Sender(0,5 Watt)

Eine frei, aber trotzdem sehr stabil schwin-gende Senderschaltung im Bereich von 26,5-28 MHz ist in Bild 75 angegeben. Die Oszilla-torstufe wird mit einer Kapazitätsdiode fre-quenzmoduliert. Bei aufgedrehtem 10-kQ-Trimmer erzeugt eine NF-Spannung von l Veinen Frequenzhub von etwa 21,5 kHz. Diebeiden Geradeausverstärkerstufen verstärkendas Oszillatorsignal bis zu einer Ausgangslei-stung von 0,5 W. Die Schaltung wurde beiTelefunken in Ulm entwickelt und funktioniertidiotensicher. Der Oszillator schwingt bereitsbei 5 V an und bleibt bis ca. 13V erstaunlichfrequenzstabil.

27-MHz-CB-Gegentakt-Quarzoszillator (400 mW)

Ein moderner Gegentakt-Quarzoszillatormit Dual-Gate-Feldeffekttransistoren und AM-Modulation ist in Bild 76 zu sehen. Die Schal-tung stammt von Dr. Ulrich Kunz. Zu denbesonderen Vorteilen der Gegentakt-Oszilla-torschaltungen zählen hohe Anschwingsicher-heit, große Frequenzstabilität und hoher Wir-kungsgrad. Normalerweise arbeiten Gegentakt-oszillatoren ohne Quarz. Die hier angegebeneSchaltung arbeitet mit einem 27-MHz-Quarzin einem der beiden Rückkopplungszweige.Der Quarz schwingt in Serienresonanz. LautEntwickler sollen für die Spule 20 WindungenKupferlackdraht (CuL) oder versilberter Kup-ferdraht (AgCu) auf einen Neosid-Spulenkör-per (7 TIS) gewickelt werden. Für die An-kopplung der Antenne empfiehlt sich eine Kop-pelspule von 3-5 Windungen. Zur Leistungs-abgabeüberprüfung empfiehlt sich zunächst derAnschluß eines Taschenlampenbirnchens.

Die Koppelspule wird entweder direkt aufdie Schwingkreisspule gewickelt oder leichtverschiebbar zur Änderung des Koppelfaktors

Bild 76: 27-MHz-CB-Gegentakt-Quarzoszülator (400 mW)

angeordnet. Mit einer Taschenlampenflachbat-terie von 4,5 V, einer Stromaufnahme von150 mA und einem geschätzten Wirkungsgradvon 60% dürfte etwa 400 mW HF-Leistungerzielbar sein. Bei höheren Batteriespannun-gen als 6V müssen die Gegenkopplungswider-stände (2 x 22 Q) in den Sourceleitungen ent-sprechend erhöht werden, damit die FETs nichtüberlastet werden.

27-MHz-Fernsteuersender(2,5 Watt)

In Bild 77 wird eine leistungsfähige27-MHz-Senderschaltung gezeigt, welche bei18 V eine Ausgangsleistung von ca. 1,5 Werzeugt. Wird die Betriebsspannung durch eineweitere 9-V-Batterie auf 27 V erhöht, gibt dieSchaltung etwa 2,5 W Strahlungsleistung ab.Für den Oszillator und die HF-Verstärkerstufefinden die beliebten 2 N 3553-Transistoren von

RCA Verwendung. Zur Leistungskontrolle undAntennenabstimmung kann in den Fußpunktder Antenne ein Fahrradlämpchen geschaltetwerden.

Wer diese Schaltung in ihrer Amplitudemodulieren will, findet in Bild 78 einen ent-sprechenden Schaltungsvorschlag. Der Kollek-torstrom des Endstufentransistors wird mittelsdes Transistors BD 136 im Takt der NF modu-liert.

UKW-Mini-PeilsenderEin einfacher, schnell zusammengeschalte-

ter UKW-Mini-Peilsender findet sich in Bild79. Die Schaltung stammt aus den USA undarbeitet mit zwei Zeitgeberbausteinen vom Typ555. Der Taktzeitgenerator moduliert den Pfeif-tongenerator. Das getaktete Pfeiftonsignal mo-duliert den UKW-Oszillator. Die Reichweitedes Piepsignals dürfte ohne besondere Anten-

Bild 77:27-MHz-Fern-steuersender(2,5 Watt)

Bild 79: UKW-Mini-Peilsender (Version 1)

Bild 78: AM-Modulator für 27-MHz-Fernsteuersender

Bild 80: UKW-Mini-Peilsender (Version 2)

Bild 82:Mini-Peilsender im Schuhabsatz

Bild 81:Mini-Peilsender in der Krawatte

ne nicht mehr als 200 m betragen. Durch Ver-kleinerung der Schwingkreiskomponenten läßtsich der Oszillator auch im 2-m-Band betrei-ben.

Ein weiterer UKW-Mini-Peilsender, der miteinem l .000-Hz-Pfeifton moduliert wird, ist inBild 80 dargestellt. Ein RC-Sinusgenerator er-zeugt die l .000-Hz-Modulationsspannung. DerUKW-FET-Oszillator wird mit einer UKW-Kapazitätsdiode in seiner Frequenz moduliert.Die Kapazitätsdiode (in der Originalschaltungaus den USA die TCG-610) soll bei einer Sperr-spannung von 4 V etwa 6 pf Kapazität aufwei-sen. Ohne Antenne dürfte eine Reichweite von

ca. 50 m möglich sein. Werden derartige Mini-Peilsender in SMD-Technik aufgebaut, passensie durchaus in Gebrauchsgegenstände des täg-lichen Lebens, wie aus Bild 81 und 82 zuersehen ist.

In Bild 81 kann die Sendeantenne genausolang wie die Krawatte gemacht werden. Da-durch werden mit einem empfindlichen Emp-fänger durchaus Reichweiten von 500 -1000 m erreicht. Der gezeigte Krawattenpeil-sender hat eine Lebensdauer von l .600 Stun-den. Die Antenne des Schuhabsatzpeilsendersist in der Sohle verlegt. Da die meisten Absätzeohnehin hohl sind, ist es kein besonderes Pro-

Bild 83: Spionageausrüstung eines US-Detektivs (Teil 1)

Bild 84: Spionageausrüstung und Schloßöffnungswerkzeug eines US-Detektivs (Teil 2)

blem, diese bei Mister Minit mit Peilsendernauszurüsten. Die Abdecksohle in Bild 82 istdrehbar gelagert, so daß sowohl die Batterie alsauch die Frequenz gewechselt werden kann.Bei Bestellungen muß die Schuhgröße ange-geben werden. Die Lieferung erfolgt nur in derEinheitsfarbe schwarz. Der Preis: 479,- $.

Die beiden folgenden Fotos (Bilder 83 und84) zeigen die Spionageausrüstung eines ame-rikanischen Detektivs. Es würde zu weit füh-ren, die Geräte einzeln durchzusprechen. AlleKomponenten, außer den Schloßöffnungsvor-

richtungen, werden in den Minispion-Bändendes Beam- und VTH-Verlages beschrieben.

Mini und Micro-Fernsteuersenderund -empfängerMicro-Fernsteuersender HX 1000

Kleine Fernsteuersender auf der zugelasse-nen UHF-Frequenz von 433,92 MHz werdenheute vielseitig eingesetzt. Besonders bekannt

ist in diesem Zusammenhang der elektronischeAutoschlüssel, mit dem die Autotüren per Funk-signal aufgeschlossen werden können. Bild 85zeigt den HF-Teil eines Micro-Fernsteuersen-ders, während Bild 86 die Gehäusebauformdes Hybrid-Bausteins wiedergibt. Der Hybrid-Baustein sendet auf der Frequenz 433,92 MHzund wird mit einem Datensignal amplituden-moduliert. Das IC stammt von der Firma RF-Monolithics aus den USA.

HF-Micro-Fernsteuersender MX 1005Von derselben US-Firma stammt das MX

1005-IC, welches auf der gleichen Frequenzsendet. Dieser Baustein arbeitet von 6V bis10V und bringt ein etwas stärkeres Ausgangs-signal. Er hat mit 18 mA bei 9 V allerdingseine mehr als doppelt so hohe Stromaufnahme.Im Stand-by-Betrieb liegt die Stromaufnahmenur bei 10 uA. In Bild 87 ist die Grundschal-tung angegeben.

Micro-Fernsteuerempfänger RX 1000Das Gegenstück zu den Fernsteuersendern,

der RX 1000-Empfänger, wird in Bild 88 ge-zeigt. Der Hybrid-Empfänger arbeitet nicht nachdem Superhet-Prinzip, das heißt, er ist passivund enthält keinen HF-Oszillator. Die Versor-gung erfolgt wie bei den Sendern mit einer SV-Lithium-Batterie. Die externe Beschaltung des

Bild 86:Gehäusebauform des Micro-Fernsteuer-senders HX 1000

Bild 85:Hybrid-Fern-Steuersender HX1000

Bild 87: Micro-Fernsteuersender MX 1005

Bild 89:Blockschaltbild und äußere Beschaltung des Micro-Fernsteuerempfängers RX 1000

Hybrid-Senderbausteins geht aus Bild 89 her-vor. Die komplette Empfängerschaltung mitdem Decoder-Schaltkreis MC 145028 ist inBild 90 wiedergegeben. In der gezeigten Ap-plikation wird der Empfänger zu Alarmzwek-ken verwendet.

Mini-Fernsteuersendermit Encoder TMS 3637

Hauptanwendungszweck der in Bild 91 ge-zeigten Schaltung ist die drahtlose Fernsteue-rung von Autotürschlössern (Zentral Verriege-lung). Mit dem Encoder-Baustein TMS 3637wird ein kleiner UHF-Dreipunktsender getak-tet. Der Encoder verfügt über 4 Millionen Co-

Bild 88:Gehäusebauform des Micro-Fernsteuer-empfängers RX 1000

TMS 3637TEXAS

Bild 91: Mini-Fernsteuersender mit Encoder TMS 3637

Bild 90: Micro-Fernsteuersender RX 1000 mit Decoder MC 145028

dierungsmöglichkeiten. In Bild 92 wird diepraktische Ausführung und in Bild 93 das In-nenleben eines Schlüsselbundsenders (ConradElectronic) gezeigt. Die Innenschaltung diesesFemsteuersenders ist allerdings nicht mit derSchaltung in Bild 91 identisch.

Pendelempfänger mit Decoder TMS 3637Aus Bild 94 geht hervor, daß sich der Bau-

stein TMS 3637 auch als Decoder einsetzenläßt. Die Applikation stammt von der FirmaTexas Instruments. Trotzdem bestehen hinsicht-lich der Pendlerschaltung erhebliche Zweifel,ob diese so funktionieren kann. Wer die Schal-tung hobbymäßig aufbauen möchte, sollte sichlieber an der Pendlerschaltung in Bild 95 ori-entieren und diese auf 433 MHz umdimensio-nieren.

Bild 93:Innenleben des Fernsteuersenders zur Tü-rentriegelung am Auto

Bild 92:Micro-Fernsteu-ersender zurKFZ-Türentrie-gelung

Bild 94:Pendelempfänger mit DecoderT MS 3637

TMS 3637TEXAS

UKW-PendelempfängerIn Bild 96 ist eine erprobte UKW-Pendel-

empfängerschaltung angegeben. Wie bei allenVHF- und UHF-Schaltungen ist auch hier wie-

der auf extrem kurze Leitungsführung zwischenden einzelnen Bauelementen zu achten. Derzweite Transistor im Anschluß an die reinePendlerschaltung dient ausschließlich zur NF-

Bild 95:UKW-Pendel-empfänger-Grundschaltung

Bild 98:Innenansichtdes Mini-UKW-Empfängers vonWestfalia Elec-tronica in Ha-gen

Bild 97:Mini-UKW-Empfänger von WestfaliaElectronica

Verstärkung des demodulierten Signals. Durchdie Fortschritte in der IC-Technik ist es heutemöglich, extrem kleine, hochempfindliche undbillige FM-Empfänger herzustellen, so daß essich auch hinsichtlich des Miniaturisierungsef-fektes nicht mehr lohnt, Miniaturempfängerselbst zu bauen. Ein typisches Beispiel ist derUKW-Miniaturempfänger des Typs „Funny"in Bild 97. Er kann über Westfalia Electronicaoder Völkner Electronic für ca. 10,- DM bezo-gen werden. Das erstaunlich empfindliche Ge-rät verfügt sogar über einen Sendersuchjauf(Seek). Bild 98 zeigt einen Blick auf die Plati-ne im Innern des Mini-Empfängers.

Bild 99: Mini-Fernsteuersender

Bild 101: Mini-Fernsteuerempfänger mit Komparator

Platinen-Layout zum Mini-Fernsteuersen-der entsprechend Bild 99 Platinen-Layout zum Mini-Fernsteuer-

empfänger mit tonselektiver Schaltstufeentsprechend Bild 102

Mini-Fernsteuersenderund -empfänger

Wer Ambitionen hat, sich eine Mini-Fern-steuerung mit etwa 50 m Reichweite selbst zubauen, kann sich an den Schaltungen der Ab-bildungen 99 bis 103 orientieren. Bild 99 zeigtdie Senderschaltung. Für 50 m Reichweite ist

keine Sendeantenne erforderlich. Der sender-seitige Schaltungsaufbau ist aus Bild 100 zuentnehmen.

Die einfachste Schaltung, mit der das Sen-designal empfangen werden kann, ist in Bild101 angegeben. Da diese Empfangssschaltungmitunter auch auf Störsignale reagiert, emp-

Bild 100:Aufbau des Mini-Fernsteuersenders

Bild 103: Aufbau des Mini-Fernsteuerempfängers mit tonselektiver Schaltstufe

Bild 104:Garagentoröff-ner im Kugel-schreiberformat

fiehlt sich die Verwendung eines Empfängersmit tonselektiver Schaltstufe, wie er in Bild102 gezeigt wird.

Bild 103 stellt den Aufbau des Mini-Fern-steuerempfängers mit Ton-Decoder vor. Mit

den gezeigten Schaltungen lassen sich vieleinteressante Fernsteueraufgaben in Haus undGarten lösen. In Bild 104 ist ein Garagentor-öffner im Kugelschreibertbrmat aus den USAzu sehen.

Minispion-Aufspürgeräte

Aufspürgerät mitTunneldiode

In Bild 105 ist eine USA-Applikation zumThema Aufspürgeräte zu sehen. Das Gerät sollsehr empfindlich sein. Es arbeitet nach demRückkopplungsprinzip. In der Nähe eines ver-borgenen Minispions reagiert das Gerät miteinem Heulton. Die Spule in Reihenschaltungmit der Tunneldiode sollte in ihrer Eigenreso-nanz in der Mitte des zu überprüfenden Fre-quenzbandes liegen. Einfache Aufspürgerätewie z.B. der in Bild 106 gezeigte „Spy-Killer"(20-1.000 MHz) sind über den Fachhandelbeziehbar.

Aufspürgerät(1,8-150 MHz)

Die Schaltung aus Bild 107 stammt aus derfrüheren DDR und soll von 1,8 MHz bis 150MHz arbeiten. Die Schaltung enthält zwei Breit-band-Vorverstärkerstufen. Statt des FETsBF 245 kann auch die Motorolatype MPF 102verwendet werden. In der Originalversion desAufspürgeräts wurden statt der 2 N 708-Typendie Transistoren 2 N 5179 eingesetzt, die bisl .000 MHz arbeiten. Etwas undurchsichtig er-scheint die Funktion des Doppellochkern-HF-Trafos. Wer sich unter einem Doppellochkernnichts vorstellen kann, findet in Bild 108 ein

Bild 105:Minispion-A uf-spürgerät mitTunneldiode

HF-Trafo

Bild 106:„Spy-Killer" der Firma LC-Elektronik

Foto. Mit den Germaniumdioden wird die de-tektierte Hochfrequenz gleichgerichtet und zurAnzeige auf ein empfindliches uA-Meßgerälgegeben.

HF-Breitband-Vorverstärker MAR 6für Aufspürgeräte

Die zuvor beschriebenen diskret aufgebau-ten HF-Breitband-Verstärkerstufen sind nichtmehr aktuell. In Bild 109 wird das Breitband-verstärker-IC vom Typ MAR 6 von der FirmaMini-Circuits gezeigt. Das IC hat eine Verstär-kung von 20 dB von Gleichspannung bis l .000MHz. Die Dimensionierung der Drossel ist un-kritisch. Sie kann im Bereich von 10-100 pHliegen.

Aufspürgerät(10 MHz-2 GHz)Aufspürgerät mit OperationsverstärkerTLC 271

Die erprobte Schaltung eines Aufspürge-räts mit einem MAR 6 als HF-Verstärkervor-stufe und einem Operationsverstärker alsGleichspannungsverstärker wird in Bild 110gezeigt. Nach Gleichrichtung des verstärktenHF-Signals folgt ein maximal l .OOOfach ver-stärkender Operationsverstärker. Mit dem 100-kß-Trimmer kann die Gleichspannungsverstär-kung den Erfordernissen angepaßt werden. Mitdem 25-kQ-Offset-Trimmer kann die Aus-gangsspannung bzw. der Ausgangsstrom beiauf Masse kurzgeschlossenem Antennenein-gang auf Null justiert werden. Zur weiterenEinstellung der Empfindlichkeit kann rnan denMeßinstrumentvorwiderstand von 10 kQ durcheinen Trimmer ersetzen.

Bild 108:Doppellochkern als HF-Übertrager(Balun-Trafo)

Bild 107:Minispion -A ufspürgerät(1,8-150 MHz)

Bild 109: HF-Vorverstärker MAR 6 für Minispion-Aufspürgeräte

Aufspürgerät mit LED-Leuchtbalkenanzeige

Die Schaltung eines anspruchsvollen Auf-spürgerätes ist aus Bild 111 zu ersehen. DasGerät verfügt über zwei HF-Vorverstärkerstu-fen, eine HF-Detektordiode FH 1100 (Forward-Biased Hot Carrier Diode) und eine LED-Leuchtbalkenanzeige-IC vom Typ LM 3915 N.

Das Gerät kann auf 60 cm Entfernung ei-nen l-m W-Minispion detektieren. Je näher dieSuchantenne dem Minispion kommt, destomehr LEDs der Leuchtbalkenanzeige leuchtenauf. Dies erleichtert die genau Lokalisierung.Das LM 3915 N-Leuchtbalkentreiber-IC hateinen logarithmischen Ausgang. Jedes LED-Segment stellt einen 3-dB-Schritt dar. Ein pro-

Bild 112:Minispion-Auf spürgerät der U S-FirmaOptoelectronics (auch in Deutschlanderhältlich)

Bild 111: Minispion-Aufspürgerät (10 MHz-2 GHz) mit LED-Display

Bild 113: Minispion-Aufspürgerät (10 MHz-2 GHz)

fessionell ausgeführtes Gerät dieser Bauart mitder Bezeichnung „Interceptor" wird in Bild112 gezeigt.

Aufspürgerät mit chopperstabilisiertemOperationsverstärker ICL 7650

Eine einfache, aber hochempfindlicheSchaltung eines Aufspürgerätes ist in Bild 113angegeben. Durch die ultrahohe Spannungs-verstärkung des ICL 7650 können auch sehrleistungsschwache Minispione noch zuverläs-sig detektiert werden. Ein RC-Glied zwischenGleichspannungsverstärker und Buffer sorgt füreine wirksame Spike- und Rauschunterdrük-kung und damit für einen stabilen Meßinstru-ment-Nullpunkt. Mit dem 10-kQ-Offset-Trim-mer kann die Nadel des Meßinstruments beikurzgeschlossenem Antenneneingang auf Nullgedreht werden. Die beiden l N 4148-Diodendienen als Überlastungsschutz für das Meßin-

strument. Der Vorwiderstand RV liegt bei ei-nem 50-uA-Meßwerk bei ca. 10 kQ. Er solltejustierbar sein. Um die Suche nach Minispio-nen zu erleichtern, sind in Bild 114 Versteck-möglichkeiten angegeben.

Aufspürgerät mit Zero Biased SchottkyDiode HSCH 3486

Hohe Aufspürempfindlichkeit wird auchmit der Schaltung in Bild 115 erreicht. DerOperationsverstärker OPA 111 von Burr-Brown erlaubt hohe Verstärkung ohne Offset-Nullabgleich.

Aufspürgerät(l MHz-2 GHz)

In Bild 116 wird ein etwas aufwendigerSelbstbauvorschlag vorgestellt. Das Antennen-signal wird vom BFR 90 mit 10 dB verstärkt,

Bild 114: So kann man Minispione verstecken.

anschließend gleichgerichtet und mit dem er-sten Operationsverstärker verstärkt. Die Span-nung an Pin l wird auf einen spannungsgesteu-erten NF-Oszillator gegeben. Dessen Ausgangs-spannung führt über einen Buffer (v = 1) aufdie Transistorendstufe. Bei Annäherung der An-tenne an einen Minispion erhöht sich die Aus-

gangsspannung am Pin l des ersten Operati-onsverstärkers. Diese Spannungserhöhung mo-duliert den NF-Oszillator in seiner Tonhöhe,das heißt, je näher man dem Minispion kommt,um so höher wird der Alarmton am Lautspre-cher. Bild 117 zeigt das fertige Suchgerät, Bild118 den Innenaufbau.

OPA 111BURR-BROWN

Bild 115:Minispion-A ufspürgerät(10 MHz-2 GHz)

Bild 118:Blick ins Innere des Minispion-Aufspürgeräts (l MHz-2 GHz)

Bild 116: Schaltung des Minispion-Auf-spürgeräts (l MHz—2 GHz)

Bild 117:Minispion-Aufspürgerät (l MHz-2 GHz)

Optoelektronische Abhöranlagen

LaserabhöranlageIm folgenden Abschnitt wird gezeigt, daß

es neben der Wanzeninstallation auch elegan-tere Wege gibt, einen Raum abzuhören. Dazuwird entsprechend Bild 119 ein Laserstrahl aufdas Fenster des „heißen Raumes" gerichtet undder reflektierte Strahl mit einem Laserempfän-ger ausgewertet. Die Schallwellen im Innerndes Raumes regen die Fensterscheiben zuschwachen Vibrationen an. Der reflektierte La-serstrahl wird von diesen Vibrationen modu-liert und im Empfänger wieder demoduliert.Normalerweise wird diese Technik nur vonHigh-Tech-Abhörexperten eingesetzt.

Wie aus Bild 119 ersichtlich ist, kann eineLaserabhöranlage auch von Hobby-Elektroni-kern mit einem Helium-Neon-Laser oder ei-nem Halbleiter-Laser und einem billigen La-serempfänger, zusammengebaut werden. An-spruchsvolle Anwender können das System ent-sprechend Bild 120 mit einem Zielfemrohr er-gänzen.

Grundsätzlich ist die Kommunikation mit-tels modulierter Lichtstrahlen keine sonderlichneue Idee. Bereits in den 80er Jahren des 19.Jahrhunderts experimentierte Graham Bell miteinem Versuchsgerät mit der Bezeichnung„Photophone". Dieses Gerät eignete sich zurModulation eines Sonnenstrahls. Dazu hat dasGerät eine Art Mundstück mit verspiegelterMembrane. Beim Besprechen wurde der aufdie Membrane gelenkte Sonnenlichtstrahl imRhythmus der Sprachfrequenz ausgelenkt. Am

Empfangsort des reflektierten Strahls konntemittels einer Solarzelle und eines empfindli-chen Kopfhörers die Stimme wieder hörbargemacht werden. Die kommerzielle Nutzungdieses Kommunikationsverfahrens wurde je-doch durch den Einfluß der Sonnen- und Wol-kenbewegung verhindert.

An Graham Beils Grundprinzip hat sichauch in modernen Zeiten nichts geändert. DieAufgabe des Sonnenstrahls übernimmt nun einLaserstrahl mit kohärentem Licht. Beim Emp-fang des an der Fensterscheibe reflektiertenLaserstrahls können fremde Lichtquellen, wiez.B. Neonlampen, Quecksilberdampflampen,Natriumdampflampen, den Fototransistor imEmpfänger übersteuern. Weiterhin könnenLuftbewegungen an windigen Tagen zu Ge-räuschüberlagerungen führen, die sich anhö-ren, wie wenn man in ein Mikrofon bläst. Un-abhängig von diesen möglichen Störeinflüssenkönnen Laserabhörsysteme durch geschlosse-ne Fenster hindurchhören - und das auf Entfer-nungen von einigen hundert Metern.

Professionelle Laserabhörgeräte enthaltenInfrarot-Laserquellen. Infrarotlicht kann vommenschlichen Auge nicht wahrgenommen wer-den. Um auch auf große Entfernungen nochgute Abhörergebnisse zu erzielen, wird mit biszu 35 mW Strahlungsleistung gearbeitet. Werbei dieser Strahlungsleistung zufällig aus demabgehörten Fenster in den Strahl schaut, kannschwere Augenschäden davontragen. Laser-licht, ob sichtbar oder unsichtbar, unterschei-det sich erheblich von normalem Licht. Das

Bild 119:Laserabhöranlage

Bild 120:Für große Ent-fernungen wer-den der Laserund der Empfän-ger zu einer Ein-heit kombiniert.Dies erleichtertdie Handha-bung. Das Ziel-fernrohr erlaubteine genaueAusrichtung aufdas Zielobjekt.

Licht einer Glüh- oder Leuchtstofflampe ent-hält ein weites Spektrum verschiedener Wel-lenlängen, wobei die Ausstrahlung spontan undzufällig in alle möglichen Richtungen stattfin-det. Bei einer Laserlichtquelle geht die Strah-lung nur in eine Richtung und beinhaltet nureine einzige Wellenlänge. Dies gibt dem Strahleine scharfe Bündelung und eine typische Far-be.

Wenn sich zwei Laserstrahlen gleicherWellenlänge treffen, können sie sich entspre-chend Bild 121 entweder auslöschen oder ver-stärken. Dieser Auslöschungs- oder Verstär-kereffekt kann bei der Bewegung einer reflek-tierenden Oberfläche mittels eines Interfero-meters ausgewertet werden.

Die Funktionsweise eines Interferometerswird in Bild 122 gezeigt. An einem halbdurch-lässigen Spiegel, dem sogenannten Beam-Split-ter, wird ein Teil des auftreffenden Strahls um-gelenkt. In einem Empfänger kann der Strahlaus der Quelle mit dem vom Zielreflektor kom-menden Strahl phasen- bzw. amplitudenmäßig

verglichen werden. Die Hauptprobleme bei die-sem Interferenz-Abhörverfahren liegen in derTatsache, daß durch den Strahlsplitter nur einTeil der Laserenergie auf das Ziel gerichtetwird. Dies führt zu einer Begrenzung der Reich-weite. Des weiteren reagiert das Interferometernicht nur auf die Fenstervibrationen, sondernauch auf Vibrationen der Laserstrahlquelle unddes Interferometers selbst. Aus diesem Grundwird bei professionellen Geräten die direkteReflexion nach Graham Beils Photophone-Prin-zip vorgezogen.

Die LaserstrahlquelleUnabhängig vom Funktionsprinzip ist in

jedem Fall eine Laserstrahlquelle erforderlich.Der Einfachheit halber wird in dieser Applika-tion ein Helium-Neon-Laser vom Typ ETS-4200 der Firma Heathkit verwendet. ÄhnlicheLaser können sehr preiswert bei der Firma ELVbeschafft werden. Die Ausgangsleistung be-trägt etwa 0,9 mW. In 70 m Entfernung proji-ziert der Laser einen Leuchtfleck von 35 mm

Bild 122:Der Nachteil desInterferometer-prinzips ist, daßErsch ütterungendes Interferome-ters und des La-sers zu Störsi-gnalen führen.

Bild 121:Bei kohärentemLaserlicht kannsowohl Auslö-schung als auchVerstärkung ein-treten.

Durchmesser auf ein Zielobjekt. Auch bei dergeringen Strahlleistung von 0,9 mW sollte derStrahl nicht ins Auge treffen. Dies gilt auch fürdie Beobachtung des reflektierten Strahls mit-tels Zielfernrohr oder Fernglas. Nur wenn derStrahl auf einer nichtreflektierenden Fläche,wie z.B. einem weißen Blatt Papier, auftrifft,kann er gefahrlos beobachtet werden.

Der LaserempfängerDer im folgenden beschriebene Laseremp-

fänger ist relativ einfach zu bauen und einzu-

stellen. Er ist zur Ansteuerung eines Kopfhö-rers von 4-20 Q Impedanz konzipiert. DieSchaltung wird in Bild 123 gezeigt. Zum Emp-fang des reflektierten Strahls wird ein Foto-transistor verwendet. Der Empfänger verfügtüber ein Anzeigeinstrument, welches nur dieStärke der Amplitudenmodulation des reflek-tierten Strahls anzeigt. Die Anzeige wird vomUmgebungslicht und der relativen Strahlinten-sität nicht beeinflußt. Um den Fototransistorvor Übersteuerung durch zu starkes Umge-bungslicht zu schützen, kann ein drehbares Po-

larisationsfilter vorgeschaltet werden. Der ver-wendete Fototransistor ist ein Billigbauteil, dasnormalerweise als Infrarot-Detektor zum Ein-satz kommt. Versuche mit teureren Exempla-ren ergaben keine besseren Ergebnisse. DieBasis des Fototransistors bleibt unbeschaltet,da das reflektierte Laserlicht den Kollektor-strom steuert. Das am Kollektor abgegriffeneNF-Signal wird auf einen in seiner Verstär-kung regelbaren NF-Verstärker gegeben. Mitdem 10-kQ-Potentiometer kann die Verstär-kung des MC 3340 P variiert werden. DerVerstärkerausgang des MC 3340 P führt aufden Eingang des Leistungsverstärkers LM 380.Der Verstärkerausgang des LM 380 geht ei-nerseits zum Kopfhöreranschluß und anderer-seits auf einen Spannungsfolger mit der Ver-stärkung v = l. Die NF-Wechselspannung amAusgang des Spannungsfolgers wird mittelsder Dioden gleichgerichtet und auf das Anzei-geinstrument gegeben. Das RC-Glied am An-zeigeinstrument soll die Vibrationen der An-zeigenadel etwas bedampfen. Der Wert des4,7-uF-Kondensators kann gegebenenfalls et-was erhöht oder verringert werden. Eine Erhö-hung bringt eine ruhigere Anzeige, eine Ver-ringerung eine flackernde Anzeige der Laser-

strahlmodulation. Der Aufbau der Schaltungist ziemlich unkritisch, solange Eingänge undAusgänge nicht nahe nebeneinander geführtwerden. Zur Befestigung des Fototransistorssollte kein Schnellkleber (Cyanoacrylat-3 Se-kundenkleber) verwendet werden, da die Pla-stiklinse des Fototransistors dadurch matt wer-den könnte.

Optische FilterDie mechanische Konstruktion der opti-

schen Filter, welche vor den Fototransistor ge-steckt werden können, ist der Phantasie desHobbyisten überlassen. In Bild 124 wird einemögliche Ausführung gezeigt. Im inneren Röhr-chen sitzt der Fototransistor. Durch Aufstek-ken des dünnen Filterröhrchens wird ein ge-wisser Dämpfungsgrad erzeugt, der durch Auf-stecken des dicken Filterröhrchens weiter ver-stärkt werden kann. Die dem reflektierten La-serstrahl zugewandte Frontseite des Gehäusessollte mattweiß lackiert werden, so daß derAuftreff-Fleck des Strahls beobachtet werdenkann. Beide Filterröhrchen werden mit Polari-sationsfiltern ausgestattet. Die Filterscheibchenkann ein Optiker oder Glaser aus einer altenSonnenbrille mit polarisierten Gläsern heraus-

Bild 124: Filtereinsätze

Bild 125: Aufbau des Laserempfängers

schneiden. Wenn beide Filterröhrchen aufge-steckt sind, kann durch Drehung am äußerenRöhrchen der Lichteintritt bis zur totalen Blok-kade bedämpft werden. Diese Justiermöglich-keit ermöglicht die Verwendung des Laser-empfängers für unterschiedliche Lichtintensi-täten, so daß eine Übersteuerung des Fototran-sistors vermieden wird. Bild 125 zeigt den auf-geklappten Laserempfänger.

Praktischer TestFalls keine Fehler in der Schaltung enthal-

ten sind, hört man im Kopfhörer ein brutzeln-des Geräusch, welches sich sofort verringert,wenn das auf den Fototransistor treffende Lichtabgedeckt wird. Das 25-kQ-Potentiometer amAnzeigeinstrument muß dann so justiert wer-den, daß sich die Anzeigenadel gerade aus derNullage herausbewegt. Nachdem die Verstär-

kung des MC 3340 P zurückgedreht wurde,wird der Fototransistor auf eine 220-V-Glüh-oder Leuchtstofflampe gerichtet. Für die erstenVersuche eignet sich auch der im Kapitel „Te-lefon-Minispione" angegebene Infrarot-Tele-fon-Minispion, welcher zu diesem Zweck miteinem NF-Ton moduliert werden kann.

Derartige Lichtquellen erzeugen entwederein starkes Brummgeräusch oder geben denaufmodulierten NF-Ton wieder. Wird der In-frarot-Telefon-Minispion mit einem Telefon-gespräch oder einer anderen NF-Quelle modu-liert, muß diese Modulation im Kopfhörer deut-lich und klar hörbar sein. Als nächster Schrittwird der Laser in Position gebracht und derStrahl entsprechend Bild 126 auf einen passen-den vibrierenden Reflektor gerichtet. Der La-serempfänger muß dabei so ausgerichtet wer-den, daß der reflektierte Strahl auf den Foto-

transistor fällt. Als vibrierender Reflektor, derim Takt eines NF-Signals vibriert, eignet sicham besten die Membrane eines Lautsprechers,auf die ein kleiner Spiegel geklebt wird. DieMembranschwingungen des Lautsprechersübertragen sich somit auf den Spiegel und mo-dulieren den reflektierten Laserstrahl.

Aufgrund der unterschiedlichen Reflexions-eigenschaften und Abstände der Zielfensterkann die Intensität des reflektierten Laserstrahlssehr unterschiedlich sein. Deutlich wird diesbei der Messung der Kollektorspannung amFototransistor. Beim Überschreiten eines be-

Bild 126:Möglich sind verschiedene Reflexionswin-kel, so daß Strahlquelle und Empfängerauch zu einer kompakten Einheit zusam-mengefaßt werden können.

stimmten Helligkeitswertes fällt die Kollektor-spannung stark ab, und das NF-Signal am Kopf-hörer verschwindet. Um dies zu verhindern,wird das kleine Filterröhrchen auf den Foto-transistor gesteckt. Falls noch mehr Lichtdämp-fung erforderlich ist, wird auch noch das großeFilterröhrchen auf den Fototransistor gestecktund solange gedreht, bis sich optimale Wieder-gabequalität am Kopfhörer einstellt.

ReflexionsflächenJe dünner das Reflexionsmedium ist, um

so sensibler reagiert es auf die Schallwellenund um so besser sind die Abhörergebnisse.Die meisten Fensterscheiben arbeiten zufrie-denstellend. Dabei kann es nützlich sein, unter-schiedliche Reflexionspunkte auf der Fenster-scheibe abzutasten, um den Punkt mit der opti-malen Übertragungsqualität zu finden. Für Test-zwecke wird keine zusätzliche Optik für denLaserempfänger benötigt. Kleine Spiegel imZentrum eines Lautsprechers oder kreisförmigaufgehängte silber- oder goldglänzende Folienwie in Bild 127 gezeigt sind für die erstenVersuche völlig ausreichend. Wird ein Radiooder Kassettenrecorder im gleichen Raum be-trieben, muß das Sprach- oder Musiksignal imKopfhörer deutlich hörbar sein. Zu weiterenTestzwecken kann der Laser mit einem l -kHz-Ton moduliert werden (siehe Applikation imELV-Katalog). Ein Assistent muß dann denZielreflektor in die Position mit dem bestenEmpfangsergebnis bringen. Je größer der Aus-schlag des Anzeigeinstruments, desto besserdas Empfangsergebnis. In der rauhen Wirk-lichkeit ist die anvisierte Fensterscheibe natür-lich kein justierbares Zielobjekt. Der Operatorist nach Art eines Heckenschützen gezwun-gen, sich in eine so günstige Zielposition zubegeben, daß der reflektierte Strahl mit demLaserempfänger empfangen werden kann.Wenn die Bedingungen gut sind, kann dies ausHunderten von Metern Entfernung bewerkstel-ligt werden. Es ist dabei empfehlenswert, dieGrundeinstellungen mit einem moduliertenStrahl vorzunehmen. Anschließend wird die

Modulation abgeschaltet und der Raum abge-hört. Doppelscheibenfenster und sturmsicheredicke Fensterscheiben verschlechtern zwangs-läufig das Abhörergebnis. In derartigen Fällenkann es sinnvoll sein, ein spiegelndes Objekt

im Innern des Raumes anzuvisieren. Hier eig-net sich beispielsweise das Abdeckglas einesWandbildes oder eine Glasvitrine. Der reflek-tierte Laserstrahl wird von derart schwingfähi-gen Gebilden normalerweise moduliert.

Bild 127: Für Experimentierzwecke kann ein kleiner Spiegel auf den Membranmittel-punkt eines Lautsprechers geklebt werden (Mitte). Links ist ein Reflektor aus Mylar-Me-tallfolie und rechts einer aus Glas zu sehen.

Bild 128: Bei großen Entfernungen erlaubt ein Zielfernrohr das genaue Ausrichten desEmpfängers auf den Leuchtfleck am Fenster. Der gezeigte Empfänger wird später mitdem Laser zu einer Einheit entsprechend Bild 120 kombiniert.

Größere ZielentfernungenBei größeren Entfernungen als 30 m zum

Zielfenster oder wenn das Umgebungslicht denreflektierten Strahl überlagert, muß der Laser-empfänger mit besonderer Sorgfalt auf den re-flektierten Strahl ausgerichtet werden. Wie Bild128 zeigt, kann der Leuchtfleck auf der Fen-sterscheibe mit einem Zielfernrohr anvisiertwerden.

Die mechanische Kombination von Laser-empfänger und Laserstrahlquelle auf einemDreibeinstativ ergibt ein kompaktes Abhörsy-stem entsprechend Bild 120. Die Montage derLaserstrahlquelle muß extrem stabil sein. Au-ßerdem sollten Justierschrauben zur Höhen-und Seitenausrichtung des Laserstrahls am Drei-beinstativ vorhanden sein. Zielfernrohre habenserienmäßig Rändelschrauben zur Höhen- undSeitenkorrektur. Die Ausrichtung des Lasersauf das Zielfernrohr geschieht in zwei Stufen.Als erster Schritt wird der Abstand des Laser-strahl-Austrittspunktes zur optischen Achse desZielfernrohrs gemessen und als Abstand A aufdie Zielscheibe in Bild 129 übertragen. DieZielscheibe sollte aus mattem weißem Kartonangefertigt werden, wobei die Maße B und Cnach praktischen Gesichtspunkten gewählt wer-

Bild 129:Die Zielkreuze für die Justierung des kom-binierten Aufbaus aus Bild 120.

den können. Als nächster Schritt wird die Ziel-scheibe in einer Entfernung von ca. 15 m aneine Wand geklebt. Nun richtet man den La-serstrahl auf das untere Markierungskreuz.Beim Blick durch das Zielfernrohr muß dessenFadenkreuz mit dem oberen Markierungskreuzzur Deckung gebracht werden. Dabei muß si-chergestellt sein, daß der Laserstrahl-Auftreff-punkt stabil auf dem unteren Markierungskreuzstehen bleibt. Anschließend wird die Einstel-lung fixiert. Durch die diffuse Reflexion desLaserstrahls am Karton kann die Visierung mit-tels Zielfernrohr nicht zu Augenschäden füh-ren.

Mit dieser Eichung können Fensterschei-ben aus mehr als 100 m Entfernung abgehörtwerden. Bei kürzeren Entfernungen muß derAchsenfehler zwischen Laserstrahl und der op-tischen Achse des Zielfernrohrs korrigiert wer-den. An dieser Stelle sei ausdrücklich davorgewarnt, den reflektierten Laserstrahl mit demZielfernrohr zu beobachten. Dies kann zu Au-genschäden führen!

Wer mit unsichtbaren Infrarot-Laserstrahl-quellen arbeiten will, findet in Bild 130 einepassende Laserempfangsschaltung. Statt einesInfrarotfilters kann der Fotodiode auch ein In-terferenzfilter vorgeschaltet werden. Interferenz-filter sind schmalbandige optische Filter, dienur die Wellenlänge des Laserquelle passierenlassen und Störlicht anderer Wellenlänge aus-filtem. Interferenzfilter gibt es von 100,- DMaufwärts, z.B. bei der Firma Laser Compon-ents, München.

Infrarot-Minispion,FM-moduliert

Ein einfacher frequenzmodulierter Infrarot-Minispion ist in Bild 131 angegeben. Eine Mi-krofonverstärkerstufe moduliert einen auf 80kHz schwingenden astabilen Multivibrator.Eine Emitterfolgerstufe steuert schließlich zweiparallelgeschaltete BC 550 C an, in deren Kol-lektorkreis sich eine Infrarot-LED befindet.

Bild 130: Ausführung eines Laserempfängers für Infrarot-Laserquellen

Bild 131: Infrarot-Minispion, FM-moduliert

Wird das Gerät an einer Vorhangschiene mitfreier Sicht zum Fenster hinaus befestigt, las-sen sich problemlos Entfernungen von einigenhundert Metern überbrücken.

Infrarot-Abhörempfängerfür FM-Demodulation

In Bild 132 wird gleich das Gegenstückzum Infrarot-Minispion gezeigt. Mit der Foto-diode (FD) wird das Infrarotsignal empfangen,

mehrstufig verstärkt und zur Demodulation aufeinen monostabilden Multivibrator mit an-schließendem Integrator gegeben. Das zurück-gewonnene NF-Signal wird mit dem NF-Lei-stungsverstärker LM 386 auf Lautsprecherpe-gel weiter verstärkt.

Nun zu den schaltungstechnischen Details:Die Drossel L am Eingang des Feldeffekttran-sistors soll die Schaltung für Gleichlichtein-flüsse weitgehend unempfindlich machen. Fürdie Wechsellichtschwankungen des Sendesi-gnals ist die Drossel hochohmig. Um 50 Hz/

Bild 132:Infrarot-Abhörempfängerfür FM-Demo-dulation

100-Hz-Störsignal-Einstreuungen zu vermei-den, sollte die Drossel gut geschirmt werden.Die einzelnen Verstärkerstufen sind mit jeweilsnur 22 nF gekoppelt. Dadurch werden nieder-frequente Störsignale zusätzlich unterdrückt.Der monostabile Mulitvibrator mit den beidenTransistoren 2 N 2369 macht aus den frequenz-modulierten Impulsfolgen Rechtecksignale mitkonstanter Impulsdauer. Im Anschluß daransorgt ein Integrierglied (18 kQ/3,3 nF) für dieWiedergewinnung des NF-Signals. Der inte-grierte NF-Leistungsverstärker LM 386 machtdas Signal schließlich am Lautsprecher hörbar.

Infrarot-Minispion,AM-moduliert

Die im folgenden beschriebene Applikati-on wurde der Fachzeitschrift „Mega" entnom-men. Bei der in Bild 133 gezeigten Schaltunghandelt es sich um einen kleinen AM-modu-lierten Infrarotsender bzw. einen Infrarot-Mi-nispion. Mit einer entsprechenden Optik lassensich Entfernungen bis zu 300 m überbrücken.Im rechten Teil von Bild 133 wird mit einemastabilen Multivibrator ein 30-kHz-Rechteck-signal erzeugt und über einen Treibertransistorauf eine Infrarot-Sendediode wie z.B. die LD241 gegeben. In der Anodenleitung der Diodeliegt der Modulationstransistor, dessen Emitterim unmodulierten Zustand mittels des 2,2-kQ-Trimmers auf 4,5 V gegen Masse eingestelltwird. Mit einem 2,5-kQ-Trimmer kann der fürverzerrungsfreie Modulation notwendige NF-Pegel abgegriffen werden. Der 10-nF-Konden-sator soll hochfrequente Störsignale kurzschlie-ßen.

Infrarot-Abhörempfängerfür AM-Demodulation

Die zum AM-modulierten IR-Minispionzugehörige Abhörempfängerschaltung wird inBild 134 gezeigt. Im Empfänger wandelt die

wieder in Sperrichtung betriebene Infrarot-Fo-todiode die Infrarotlichtimpulse in elektrischeImpulse um, die von zwei Verstärkerstufenverstärkt werden.

Mit einer Germaniumdiode werden dieamplitudenmodulierten Impulsfolgen gleichge-richtet und das aufmodulierte NF-Signal zu-rückgewonnen. Nach Verstärkung des NF-Signals und Ausfilterung des 30-kHz-Träger-signals mittels des 0, l-uF-Kondensators wirddas verbliebene NF-Signal wieder auf Laut-

sprecherpegel weiterverstärkt. Starkes Tages-licht oder gar Sonnenlicht kann die Empfind-lichkeit der Fotodiode stark herabsetzen, sodaß der Vorsatz eines Infrarotfilters empfeh-lenswert ist. Im übrigen gibt es Fotodioden, dieein eingebautes Filter besitzen.

Bei starkem Sonnenlicht hilft nur der Ein-bau in eine Röhre, die seitliches Licht abschirmt.Angeblich läßt sich durch sende- und emp-fangsseitige Sammellinsen die Reichweite aufbis zu 300 m steigern.

Modulator

Bild 133:Infrarot-Minispion, AM-moduliert

30 kHz - Multivibrator

statt BC 547 auch 2N 3904

Bild 134: Infrarot-Abhörempfängerfür AM-Demodulation

Sprachverfremder und-scrambler

EinfacherSprachverfremder

Bild 135 zeigt eine einfache Schaltung ausden USA, mit der es möglich ist, die eigeneStimme zu verfremden. Dies kann z.B. beianonymen Anrufern nützlich sein, die dannirritiert den Telefonhörer wieder auflegen, wennsie ihr spezielles Opfer am anderen Ende der

Leitung nicht antreffen. Doch nun zur Funkti-on der Schaltung: Der Zeitgeberbaustein 555arbeitet hier als astabiler Tongenerator. DasRechtecksignal am Ausgang von Pin 3 wirdmittels des 100-kQ-Widerstands und des 0,1-uF-Kondensators in ein Dreiecksignal umge-formt. Die Stimmlage, also die Tonhöhe derStimme, kann mit dem 270-kQ-Trimmer ver-ändert werden. Als Transistor kann irgendeineGermanium-Kleinleistungstype, z.B. auch der

Bild 135: Sprachverfremder

Uralt-Typ AC 122, verwendet werden. DerOperationsverstärker 741 verstärkt das Mikro-fonsignal, wobei der 555-Baustein den Transi-stor in die Sättigung treibt. Wenn der Transi-stor im Sättigungszustand ist, kann das Drei-ecksignal den Lautsprecher erreichen, wodurchdie „neue" Stimme gehört wird.

In Bild 136 ist ein im Handel erhältlicherTelefon-Stimmverfremder gezeigt. Das Gerätwird mit der Gummiringöffnung auf die Sprech-muschel gedrückt und dann ganz normal be-sprochen. Mittels Drucktasten stehen zwei Ver-fremdungskanäle zur Verfügung.

Sprachverfremdermit Ringmischer

Eine anspruchsvollere Sprachverfremder-schaltung ist in Bild 137 angegeben. Die Schal-tung beinhaltet zwei Ringmischer, mit denenein trägerloses Zweiseitenbandsignal erzeugtwird. Anschließend wird der Träger wiedereingefügt, allerdings mit einer nun unterschied-lichen Frequenz. Dies führt zu einer künstli-chen Verfremdung des Audioeingangssignals.Das Sprachsignal bleibt zwar verständlich, die

Originalstimme des Sprechers ist jedoch auchmit entsprechenden Einstellungen nicht mehrzu identifizieren. Die beiden Operationsver-stärker 1/4 LM 324 arbeiten als Wienbrücken-Oszillatoren und können im Frequenzbereichvon 2 bis 3,5 kHz abgestimmt werden. Diesgeschieht mit den beiden 10-kQ-Potentiome-tern.

ProfessionellerSprachverfremder

In Bild 138 wird das Blockschaltbild einesprofessionellen Sprachverfremders gezeigt, derohne die Ringmischer der vorigen Schaltungarbeitet und damit ohne die lästigen Tontrans-formatoren auskommt. Auch diese Schaltungverschiebt das ganze Sprachfrequenzspektrumzu höheren oder niedrigeren Werten. Sie eignetsich ebensogut zum Verfremden von Telefon-stimmen. Gespräche mit derart verfremdetenStimmen bleiben vertraulich, das heißt, die Ori-ginalstimme ist auf einfache Weise nicht mehrzu restaurieren. So kann man u.a. mit einerveränderten Stimme viele Spaße mit Freundentreiben. Des weiteren ist es möglich, eingehen-

Bild 136: Einfacher Sprachverfremder für das Telefon (Voice Changer)

Bild 138: Blockschaltbild eines professionellen Sprachverfremders

de Telefonanrufe mit einer fremden Stimme zubeantworten, um so seine Anonymität zu wah-ren.

Das Audiosignal des Mikrofons wird voneinem Audioverstärker auf einen brauchbarenPegel angehoben. Von dort gelangt das Signalzum ersten Modulator, wo es mit dem Aus-gangssignal des ersten 4-kHz-Oszillators fre-quenzmoduliert wird. Das Mischsignal wirdanschließend über ein 5-kHz-Tiefpaßfilter ge-führt, so daß die über 5 kHz liegenden Fre-quenzanteile ausgefiltert werden. Das gefilter-te Signal wird nun im zweiten Modulator wie-der mit einem in der Frequenz variablen Oszil-latorsignal frequenzmoduliert. Der Ausgang deszweiten Modulators führt über einen Tiefpaßauf den Ausgangsverstärker.

Doch nun zu den Schaltungsdetails in Bild139 und 140. Der zweistufige Mikrofonver-stärker ist so ausgelegt, daß er die Sprachfre-quenzen oberhalb von 5 kHz stark abdämpft.Das verstärkte Sprachsignal führt dann auf denersten Modulator, bestehend aus 2 x l /4 4016und 2x1/4 MC 3403. Das Ausgangssignal desmit 2 x 1/6 4069 aufgebauten 4-kHz-Oszilla-tors wird auf den Trägereingang des ersten

Modulators geführt. Die erste Oszillatorfre-quenz kann mit dem 10-kQ-Potentiometer inBild 139 justiert werden. Das Modulator-Aus-gangssignal - ein Zweiseitenbandsignal mitunterdrücktem Träger auf 4 kHz - wird dannüber den 5-kHz-Tiefpaß mit dem 1/4 MC 3403geführt, wodurch das obere Seitenband ausge-filtert wird. Das Sprachfrequenzspektrum istnun invertiert, das heißt, die niedrigen Fre-quenzen sind nach oben und die hohen Fre-quenzen nach unten verschoben. Dies bedeu-tet, daß der Modulationsprozeß umgekehrt wirdund das Sprachsignal nun wiedergewonnen undverständlich gemacht werden muß.

Um dies zu bewerkstelligen, wird der Aus-gang des ersten Tiefpasses auf einen zweitenModulator, bestehend aus 2x1/4 4016 und 1/64069, geführt, wo das Signal mit dem zweitenTrägeroszillatorsignal frequenzmoduliert wird.Der zweite Trägeroszillator enthält 3x1/6 4069und kann wieder mittels eines 10-kQ-Potentio-meters abgestimmt werden. Der Ausgang deszweiten Modulators wird auf den Eingang deszweiten Tiefpasses, bestehend aus 1/4 MC 3403und einigen Zusatzkomponenten, geführt.Nach der Filterung wird das Signal mit dem

2 N 2222-Transistor verstärkt und mit einemkleinen Anpassungstrafo auf den LM 386-End-verstärker gegeben.

Für reinen Telefonbetrieb ist der LM 386nicht erforderlich. In diesem Fall kann am Aus-gang des Trafos direkt ein kleiner 4- bis 8-Q-Lautsprecher angeschlossen werden. Wenn impraktischen Einsatz beide Trägerfrequenzos-zillatoren auf dieselbe Frequenz abgestimmtsind, ist das Sprachsignal aus dem Lautspre-cher das exakte Duplikat der Mikrofonstimme.Wenn die Frequenz des zweiten Oszillatorsjedoch variiert wird, verschiebt sich die Grund-frequenz des Sprachsignals am Lautsprecher-ausgang. Je nach Frequenzeinstellung ändertsich also die Stimmlage des Sprechers in höhe-re oder niedrigere Tonlagen.

Bild 141 zeigt den Sprachverfremder mitabgesetztem Mikrofon. Für Telefonbetrieb istes jedoch wesentlich sinnvoller, Mikrofon undLautsprecher mit geringstmöglicher akustischerRückkopplung entsprechend Bild 136 gemein-sam im Gehäuse einzubauen.

Sprachscrambler undDescrambler

Eine interessante Sprachscrambler-Schal-tung, die sich gleichzeitig als Descrambler fürFunkgeräte eignet, ist in Bild 142 angegeben.Es handelt sich wieder um das altbekannte In-vertierungsverfahren.

Der PLL-Decoder-IC LM 567 arbeitet alsSpiegelfrequenzoszillator und schwingt im Be-reich zwischen 2,5 bis 3,5 kHz.

Die Oszilatorfrequenz kann mit dem 25-kß-Trimmer auf den gewünschten Wert ein-gestellt werden. Der Mischerbaustein NE 602erhält seine Signale an Pin 6 und Pin l.

Das Mischprodukt wird mit dem Leistungs-verstärker LM 386 auf Lautsprecherpegel ver-stärkt.

Das Mischer-IC NE 602 wird von Philipsin Hamburg vertrieben. Das Gerät kann auchals Descrambler am Ohrhörerausgang einesFunkscanners angeschlossen werden.

Bild 141: Gehäuse des Sprachverfremder s

Bild 142: Sprachscrambler und Descrambler

Brief DescriptionThe FX118 is a Iow-power, full-duplex frequency

inverter available to provide voice privacy for cordlesstelephone Systems by mixing the incoming audio with aninternally produced carrier frequency (3.3kHz).

This chip contains two completely separate audiochannels (C1 and C2) each comprising a "component-adjustable" input amputier, a 10th-order lowpass fitter, abalanced modulator and a 14th order bandpass filterOutput.

The on-chip modulation process has the properlies o<high baseband and carrier frequency rejection whichwhen combined with high-order Output filtering,produces a high-quality recovered voiceband audio.

The frequency stability of the FX118 is achieved by anon-chip oscillator employing an external 4.433619MHzXtal or clock input to produce the common carrierfrequency and the sampling clocks for the switchedcapacitor Iow and bandpass filters.

This microcircuit has a Iow power requirement of 3.0volts (min.) and is encapsulated in either 16-pin DIL orsmall outline SMD (S.O.I.C.) plastic packages both ofwhich are of a physical size suitable for either base orhandset type telephone Instruments äs well äs battery-portable and mobile Communications Systems.

Bild 143: Eigenschaften des Sprachscramblers FX118

Scrambler- undDescrambler-IC FX118

Die Firma CML Semiconductor Productshat in ihrem IC-Programm ein interessantesScrambler- und Descrambler-IC, das ebenfallsnach dem Invertierungsprinzip arbeitet. Es wur-de hauptsächlich für schnurlose Telefone ent-wickelt und arbeitet in beiden Richtungen (Du-

plex). Bild 143 zeigt die erste Seite des Daten-blattes und Bild 144 die Zweikanalschaltungmit den Bauteilangaben. Die vom Quarz her-untergeteilte Spiegelfrequenz liegt bei 3,3 kHz.Aufgrund der geringen Stromaufnahme undVersorgungsspannung eignet sich der FX118hervorragend für tragbare Geräte mit Batterie-betrieb. Das IC kostet bei Conrad-Electronicnur knapp DM 30,-.

NOTES 1 . Configurations R,, R3, Cs and R4, R,, C, should be chosen with respecl to the specific applkation2. Operation of any CML microcircuit without a Xtal or clock input may cause device damage To minimise damage

in the event of a Xtal/drive failure. it is recommended that the power rail (VDO s fitted with a currenl limttingdevice (resistor or fast-reaclion fuse).

Fig.2 Recommended Extemal Components

Bild 144: Schaltung und Dimensionierung des FX118

Annäherungs-, Erschütterungs-und Bewegungssensoren

Annäherungssensor mitCMOS-Inverter 4049

In Bild 145 wird eine einfache Annähe-rungssensorschaltung gezeigt. Zwei 1/6 4049-Inverter sind zu einem RC-Oszillator zusam-mengeschaltet. Die frequenzbestimmendenBauelemente sind die beiden 60-pf-Trimmerund der 47-kQ-Widerstand. Solange der Oszil-lator schwingt, steht eine Gleichspannung am100-kQ-Widerstand bzw. am Eingang des drit-ten Inverters. Durch die Invertierung ist die

Ausgangsspannung 0 V am Pin 6. Der Piezo-Tongeber gibt also kein Alarmsignal. Nun wer-den die beiden 60-pf-Trimmer so justiert, daßdie als Sensorantenne wirkende Metallflächeauf eine Handannäherung mit 8-13 cm Ab-stand reagiert und der Alarmton ausgelöst wird.Vor dem Einschalten und Justieren des Gerätessollen die Kapazitätstrimmer auf Mitte stehen.Nach dem Einschalten sollte der Oszillatorschwingen und kein Alarmton zu hören sein.

Unter Verwendung eines Kunststoffschrau-benziehers werden dann nacheinander die bei-

Bild 145:Annäherungs-sensor mitCMOS-Inverter4049

den Trimmer immer mehr zu niedrigeren Ka-pazitätswerten gedreht, bis die Schwingungabreißt und der Piezo-Tongeber Alarm gibt.Nun wird die Kapazität beider Trimmer wie-der ein kleines Stück hochgedreht, bis der Os-zillator wieder anschwingt - dies ist die emp-findlichste Einstellung des Sensors.

Annäherungssensor mitLangwellenoszillator

In der Schaltung in Bild 146 wird nicht diekapazitive Verstimmung eines Oszillators aus-genutzt, sondern der Energieentzug eines Os-zillators über eine Antenne. Der Oszillatorschwingt auf etwa 300 kHz. Der 5-kQ-Trim-mer wird so eingestellt, daß der Oszillator ge-rade anschwingt. Ein Objekt wie beispielswei-se eine Hand oder ein Schraubenzieher in An-tennennähe entzieht dem Oszillator Energie undstoppt die Schwingungen. Dadurch verschwin-det die gleichgerichtete HF-Spannung am

Gleichrichter, so daß der Relaistreibertransi-stor durchschaltet und das Relais anzieht. Mitdem a-Kontakt kann dann ein beliebiger Alarm-signalgeber aktiviert werden.

Annäherungssensor mitgroßer Schleifenantenne

Eine banale Schaltung zur Detektion vonPersonen ist in Bild 147 dargestellt. Mit denangegebenen Spulenweiten schwingt der emit-tergekoppelte Oszillator irgendwo zwischen 7und 30 MHz.

Sobald eine Person in die Nähe der Schlei-fe kommt, führt dies zu starken Frequenz-schwankungen. Wenn diese Schwankungen miteinem Resonanzdetektor ausgewertet werden,verfügt man über eine hervorragende Annähe-rungskontrolle für Personen. In der Praxis bie-tet es sich an, die Spule im Türrahmen zuverlegen, um so bereits im Vorfeld vor Einbre-chern zu warnen.

Bild 146: Annäherungssensor mit Langwellenoszillator

120

Bild 147: Annäherungssensor mit großer Schleifenantenne

Bild 148: Statischer Annäherungssensor mit FET

StatischerAnnäherungssensormit FET

Die Schaltung in Bild 148 arbeitet mit demhochohmigen Eingang eines Feldeffekttransi-stors. Das Gate des FETs reagiert auf elektro-statische Felder. Als Ergebnis der Spannungs-änderungen ändert sich die Blinkrate der zweiLeuchtdioden.

flektierten UHF-Signals. Die Schottky-Diodearbeitet als Mischer, an der die Differenzfre-quenz zwischen ausgesandtem und reflektier-tem Signal abgenommen werden kann. DerTransistor BC 548 verstärkt die Differenzfre-quenz. Mittels eines in der Empfindlichkeiteinstellbaren Komparators wird der Pegel derDifferenzfrequenz ausgewertet, so daß am Aus-gang des LM 339 N ein logisches Ja/Nein-Signal zur Ansteuerung einer Transistorschalt-stufe zur Verfügung steht.

UHF-Annäherungssensor

Der in Bild 149 und 150 gezeigte UHF-Annäherungssensor funktioniert nach demDoppier-Radar-Prinzip. Der UHF-Oszillatorarbeitet mit dem Transistor MRF 961. DasUHF-Signal wird über die Antenne abgestrahlt.ein Objekt in der Nähe des HF-Feldes reflek-tiert einen Teil der Energie zurück zum Detek-tor. Falls sich das Objekt bewegt, unterscheidetsich aufgrund des Dopplereffekts die Frequenzdes reflektierten Signals von der Oszillatorfre-quenz. Zur Aussendung des HF-Signals ge-nügt eine etwa 8 cm lange Antenne. Die An-tenne dient gleichzeitig zum Empfang des re-

Infrarot-Reflexions-Annäherungssensor

Ein Annäherungssensor, der auf Reflexioneiner Infrarotlichtquelle reagiert, ist in Bild 151wiedergegeben. Der PLL-Ton-Decoderbausteinarbeitet sendeseitig als l-kHz-Rechtecksignal-generator, der über Pin 5 einen LED-Treiber-transistor ansteuert. Wird das von der LED 2ausgestrahlte gepulste Infrarotlicht von einemGegenstand reflektiert und trifft auf den Foto-transistor, leuchtet die LED l auf, und dasRelais zieht an. Der Transistor 2 N 3904 dientzur Verstärkung der Signal Spannung des Foto-transistors.

Antenne8 cm lang

Kupferflachen-Kurzschluss-Pins

doppelkaschiertesEpoxyd-Board

Bild 150:MechanischerAufbau desV HF-Annähe-rungssensors

Bild 151: Infrarot-Reflexions-Annäherungssensor

Bild 152: Kapazitiver Annäherungssensor

KapazitiverAnnäherungssensor

Nach der prinzipiell gleichen Funktions-weise wie beim Infrarot-Reflexionssensor ar-beitet auch die Sensorschaltung in Bild 152.Hier wird eine Kapazitätszunahme zwischenzwei Sensorflächen detektiert. Der PLL-Ton-decoder LM 567 arbeitet in dieser Applikationals 100-kHz-Rechteckoszillator. Die Sensor-flächen bestehen aus Kupfer- oder Alumini-umplatten, gegebenenfalls auch aus Drähten.Wenn ein leitendes Objekt in die Nähe derSensorflächen kommt, bewirkt dies eine Kapa-zitätszunahme.

Die beiden Transistoren 2 N 3904 verstär-ken das kapazitiv gekoppelte Rechtecksignal.Vom Kollektor des zweiten Transistors wirddas verstärkte Signal auf den Decodierungs-eingang Pin 3 des LM 567 geführt. Der LM567 detektiert quasi.

ErschütterungssensorWem schon mal auf einem Parkplatz das

Auto angefahren wurde und nach Rückkehrkeinen Zettel mit Namen und Adresse des Übel-täters an seiner Windschutzscheibe fand, wirddie in Bild 153 gezeigte Schaltung vielleicht insein Auto einbauen. Es handelt sich dabei umeinen Erschütterungssensor, dessen mechani-scher Teil in Bild 154 dargestellt ist. Bei Er-schütterung schwingt der Stahldraht innerhalbder Schraubenmutter und gibt vorübergehendKontakt, der von der Schaltung ausgewertetwird.

Bei jedem Kontakt wird der Alarmsenderfür 5 Sekunden eingeschaltet. Statt des Alarm-senders kann natürlich auch die Hupe einge-schaltet werden - aber wer achtet heutzutagenoch darauf.

Bild 153:Erschütterungssensor

Akustischer Doppier-Bewegungssensor

In der Sensorschaltung in Bild 155 erzeugtdas PLL-Decoder-IC LM 567 ein mit dem 25-kQ-Trimmer einstellbares NF-Signal (15-25kHz), welches mit einem kleinen 8-Q-Laut-sprecher abgestrahlt wird. Ein Teil des NF-Signals wird vom LM 567 abgegriffen und aufden Mischerbaustein LM 1496 gegeben. Das

Bild 154: Mechanischer Aufbau des Erschütterungs-Kontaktgebers

Bild 156:Lichtspion

reflektierte NF-Signal trifft auf den ganz äuße-ren, als Mikrofon geschalteten Minilautspre-cher. Ein 2 N 3904 verstärkt das Mikrofonsi-gnal. Von dort wird das verstärkte Signal aufden Mischerbaustein LM 1496 geführt.

Wenn das reflektierte NF-Signal von ei-nem bewegten Objekt stammt, tritt aufgrunddes Dopplereffekts eine Frequenzverschiebungdes reflektierten Signals ein. Der Mischerbau-stein LM 1496 erzeugt die Differenzfrequenz,die von Pin 6 des LM 1496 auf den NF-Lei-stungsverstärker LM 386 geführt wird.

Die verstärkte Differenzfrequenz wird überden angeschlossenen Lautsprecher hörbar ge-macht.

LichtspionEine interessante Schaltung zur Überwa-

chung abgeschlossener dunkler Räume, Treso-re und Schubladen ist in Bild 156 angegeben.Bei Lichteinfall kippt die mitgekoppelte Ope-rationsverstärkerschaltung am Pin 6 in den lo-gisch l -Zustand. Zur Überprüfung des Schalt-zustands wird die Abfragetaste gedrückt. EinAufleuchten der Stromspar-LED zeigt an, daßsich ein Unbefugter in den abgedunkelten Räu-men oder Behältnissen zu schaffen machte.Durch Drücken der Löschtaste kann die Schal-tung erneut „scharf" gemacht werden. Die BPW34 ist eine Fotodiode der Firma Siemens.

Spezialapplikationen

l-MHz-Mittelwellensender mitOperationsverstärkern

Die in Bid 157 gezeigte Mittelwellensen-derschaltung stammt von der Firma LinearTechnology mit deutscher Niederlassung inEching bei München. Mit einem quarzstabili-sierten Oszillator wird die l-MHz-Sendefre-quenz erzeugt. Das Lämpchen La im Brücken-kreis trägt die amerikanische Bezeichnung Nr.345. Wer über die Daten dieses LämpchensGenaueres wissen will, muß wohl bei LinearTechnology anrufen oder verschiedene Lämp-chentypen ausprobieren. Der Mikrofonverstär-ker LT 1007 moduliert den LT 1194-Endver-stärker in seiner Ausgangsamplitude. ZurAbstimmung des l-MHz-Oszillators muß der100-Q-Trimmer so justiert werden, daß amAusgangs-Pin 6 des LT 1190 eine HF-Span-nung von l V ansteht.

Bild 158 zeigt das AM-modulierte Aus-gangssignal an der Sendeantenne. Das Oszillo-gramm wurde mit Chuck Berry's ,Johney BGoode" aufgenommen.

Quarzoszillator 100 MHzmit TTL-Ausgang

Daß Computer mit ihren Taktfrequenzenbereits in den UKW-Bereich hereinreichen, isteigentlich nichts Ungewöhnliches mehr. DieSchaltung in Bild 159 schwingt auf dem 5.

Oberton des Quarzes (fQ = 20 MHz), das heißt,der Resonanzkreis im Emitterzweig desBF 495 D wird auf f() = 100 MHz abgestimmt.Über den 15-pf-Kondensator erfolgt die Rück-kopplung.

Um die Oszillatorstufe nicht zu belasten,folgt ein hochohmiger Impedanzwandler mitdem BF 982. Mit der Reihenschaltung aus dem470-ß-Widerstand und der l N 4148-Diodewird der Pegel des 100-MHz-Signals bis überdie Schaltschwelle der TTL-Gatter angehoben.Am Gatterausgang kann ein stabiles TTL-Si-gnal abgenommen werden.

Verstärker fürMuskelspannungen

In Bild 160 wird die Schaltung eines Mus-kelspannungsverstärkers gezeigt. Auslösesigna-le der Umwelt, ob optisch, akustisch oder tak-til, lösen im Zentralnervensystem Reflexe aus.Die Steuerimpulse zur motorischen Antwortwerden über Nervenfasern zu den einzelnenMuskeln geleitet. Erkennbar wird dies an ei-nem elektromyografischen Signal, kurz EMG-Signal genannt. Die Amplituden der EMG-Signale betragen 40...50 uV. Die Impulsdauerbeträgt etwa eine Millisekunde. Man erhält soeine maximale Impulsfrequenz von l kHz. Lie-gen die Impulse dichter, so addieren sie sich.Zur exakten Übertragung ist also eine Band-breite von 100 Hz bis 10 kHz notwendig. DurchAbtasten der Haut über einem Muskel kann die

Bild 157:l-MHz-Mittel-wellensendermit Operations-verstärkern

2V/DIV

Horiz = 5 mSEC/DIV

Bild 158:Amplitudenmo-duliertes HF-Ausgangssignal

Bild 159:100-MHz-TTL-Quarzoszillator

Stelle ausfindig gemacht werden, an welcherdie größte Spannung auftritt. Die Empfindlich-keit ist bei Vollausschlag 50 uV. Der Eingangs-widerstand der erforderlichen Differenzein-gangsstufe ist größer als 5 MQ pro Kanal.

Biosender zur drahtlosenEKG-Übertragung

Die in Bild 161 angegebene Biosender-schaltung stammt von Tierarzt Ferdinand Brun-ner aus Wien. Laut seinen Angaben soll sein„Herzfrequenz-Telemetriegerät" außer beiMenschen auch bei Hunden und Katzen funk-tionieren, wenn die Elektroden vor dem Brust-bein und an der Innenseite eines der beidenOberschenkel befestigt werden. Die Signalekönnen mit jedem UKW-Empfänger wieder-

gegeben werden. Beim Menschen befestigt mandie Elektroden mit Klebestreifen auf der Brust.Mittels eines Kassettenrecorders lassen sich dieSignale auch aufzeichnen.

Wie weit die heutige Technik ist, verdeut-licht Bild 162. Der Heuschreckenrucksackwiegt ganze 0,5 Gramm, steckt voller Elektro-nik und gilt bereits als Weltsensation. „Ge-päckträger" ist eine afrikanische Wüstenheu-schrecke mit Geburtsort Universität Konstanzam Bodensee. Den Minisender hat ihr der Neu-robiologe Professor Wolfram Kutsch auf denBuckel geschnallt. Der Biosender mißt klein-ste Nervenimpulse und gibt diese zur Auswer-tung an einen Computer weiter. Mit dem Gerätkönnen selbst das kleinste Muskelspiel undgeringste Bewegungen registriert und mit Hil-fe des Senders rund 20 m weit übertragen wer-den.

Bild 162: Heuschrecke mit Biosender

Universal-Ultraschallempfänger

Universal-Modulationsverstärker

Das Vorhandensein von Ultraschallsigna-len kann die Schaltung in Bild 163 delektieren.Der beiden Operationsverslärker verstärken dasvom Piezo-Transducer aufgenommene Ultra-schallsignal jeweils etwa SOfach. Nach Gleich-richtung des verstärkten Signals wird es aufeinen Komparator gegeben. Der Logikausgangdes Komparators signalisiert dann das Vorhan-densein eines Ultraschallsignals.

Ein universell einsetzbarer NF-Verstärkerist aus Bild 164 zu ersehen. Er verfügt übereinen weiten Speisespannungsbereich undzeichnel sich durch geringe Stromaufnahmeaus. Mit dem 100-kQ-Trimmer kann die Ver-stärkung von 10- bis lOOfach geregelt werden.

Bild 164: Universal-Modulationsverstärker

Bild 165: Hochohmiger, rauscharmer Verstärker

Hochohmiger,rauscharmerNF-Leistungsverstärker

Ein rauscharmer NF-Leistungsverstärkermit maximal lOOfacher Verstärkung wird inBild 165 gezeigt. Der Ausgang kann mit einem4- bis 8-Q-Lautsprecher belastet werden. DerEingang ist hochohmig ausgelegt.

Extrem rauscharmerMikrofonvorverstärker

Wer schon mal versuchte, aus einem Para-bol- oder Resonanzröhren-Richtmikrofon dasLetzte herauszuholen, hat sicher bald bemerkt,daß er mit seinem Mikrofonverstärker hinsicht-lich dessen Rauscheigenschaften rasch an Gren-zen stößt. Ein rauscharmer Mikrofohvorver-stärker entsprechend Bild 166 kann die Ergeb-nisse beträchtlich verbessern. Im Bild sind fünfgleiche Verstärkerstufen parallelgeschaltet. Die-se Schaltungstechnik (Moving-Coil-Technik)reduziert den Rauschanteil der einzelnen Stu-fen um den Faktor n, wobei n die Anzahl derStufen ist. Bei fünf parallelen Stufen ergibtsich gegenüber einer einzelnen Stufe eine Ver-besserung von 7 dB. Die Stromaufnahme be-trägt knapp l mA.

Nachteilig ist der etwas höhere Klirrfaktorvon etwa 1% und eine geringere Aussteuerbar-keit, die bei schwachen Signalen jedoch nichtins Gewicht fällt. Bei einer NF-Eingangsspan-nung von 0,13 mV ergibt sich eine Ausgangs-spannung von 60 mV. Bei Tonbandaufnah-men ist dies völlig ausreichend. Bei etwaSOOfacher Verstärkung können NF-Eingangs-signale bis zu 8 mV verstärkt werden. DerFrequenzgang geht von 20 Hz bis 45 kHz. Der150-pf-Kondensator begrenzt die Bandbreitenach oben. Die Drossel und der 470-pf-Kon-densator am Eingang sollen Rundfunkeinstreu-ungen verhindern. Als Drossel kann eine Fer-ritperle mit einigen Windungen Kupferlack-draht verwendet werden. Mit 12 dB ist der

Rauschabstand mit diesem Vorverstärker we-sentlich besser als der eines hochwertigen Mi-krofonverstärkers in einem qualitativ hochwer-tigen Tonbandgerät. Wer den Vorverstärkervor einen billigen Kassettenrecorder schaltet,wirft Perlen vor die Säue. Die Verstärkung läßtsich durch Verringern des 22-kQ-Widerstan-des in der Kollektorleitung des BC 560 B undErhöhung des 270-kQ-Widerstandes an derBasis des BC 550 B variieren. Für eine Ver-stärkung von 200fach wird der 22-kQ-Wider-stand durch einen 10-kQ-Widerstand und der270-kQ-Widerstand durch einen 680-kQ-Wi-derstand ersetzt.

Der normal vorhandene Eingangswider-stand des Vorverstärkers mit l kQ läßt sichdurch Einfügen eines Widerstands in Reihe zurDrossel erhöhen. Für rauscharme Verstärkersollten statt Kohleschichtwiderständen aus-schließlich Metallfilmwiderstände eingesetztwerden.

Anschlußschemen vonElektret-Mikrofonen

Die Anschlußschemen von Elektret-Mikro-fonen führen immer wieder zu Mißverständ-nissen. Grundsätzlich gibt es die zwei- unddreipoligen Elektret-Mikrofone. Bild 167 zeigtdie Innenschaltung und das Anschlußschemaeines zweipoligen Elektret-Mikrofons. Wie zusehen ist, muß von Anschluß l zur Inbetrieb-nahme ein 2- bis 10-kQ-Widerstand auf die(+)-Versorgungsspannung gelegt werden. AmAnschluß l kann dann die Mikrofonwechsel-spannung über einen Kondensator abgegriffenwerden. In Bild 168 sind die Innenschaltungund die verschiedenen auf dem Markt befindli-chen Anschlußschemen von dreipoligen Elek-tret-Mikrofonen angegeben. Hier ist kein ex-terner Widerstand erforderlich.

Wer sein Mikrofonsignal über Entfernun-gen von ca. 3 m weiterleiten will, kann dies mitdem Aufbau in Bild 169 bewerkstelligen. DieBetriebsspannung wird dabei über einen Klin-

Bild 167: Anschlußplan für zweipoliges Electret-Mikrofon

Bild 168: Anschlußplan für dreipolige Electret-Mikrofone

Bild 169: Betrieb eines Electret-Mikrofons über Kabel

Bild 170:VerschiedeneElectret-Mikro -föne

Bild 171:Electret-Mikro-fon aus einemHörgerät

Bild 172:Vorverstärkerfür zweipoligesElectret-Mikro-fon

Bild 173:Vorverstärkerfür zweipoligesElectret-Mikro-fon mit Koax-Kabeln für Be-triebsspannungund NF-Aus-gang

kenstecker zugeführt und mit einem Spannungs-teiler entkoppelt. Bild 170 zeigt verschiedenehandelsübliche Elektret-Kapseln, während inBild 171 ein typisches Hörgeräte-Elektret-Mi-krofon zu sehen ist. Wer die Absicht hat, zwei-polige Elektret-Mikrofone mit einem Vorver-stärker auszurüsten, findet in den Bildern 172und 173 zwei Schaltungsvorschläge.

Körperschall-Abhörgerät(Stethoskop-Mikrofon)

Abhören durch die Wand gehört zu denältesten Spionagetechniken. In der modernenZeit wird nicht das Ohr an die Wand gedrückt,sondern ein Piezo-Körperschallsensor, der sichmit etwas handwerklichem Geschick leichtselbst bauen läßt. Aus Bild 174 ist der mecha-

nische Aufbau des Sensorkopfes zu ersehen.Der Schal l wandler selbst besteht aus einer pie-zokeramischen Scheibe, wie sie normalerwei-se in Tongebern für Warnanlagen eingebautist.

Das Metallscheibchen mit der aufgekleb-ten Keramikscheibe gibt es z.B. bei Bürklin inMünchen separat zu kaufen. Wer keine Be-zugsquelle hat, kann auch einen komplettenPiezo-Tongeber entsprechend Bild 175 z.B. beider Firma Westfalia Technica in Hagen für einpaar Mark kaufen und das Scheibchen entspre-chend Bild 176 ausbauen. Der komplette Auf-bau des Sensorkopfes aus Aluminium geht ausBild 177 hervor. Man erkennt das aufgeklebteMessingklötzchen, welches als seismische Mas-se wirkt. Das Kabel wird an den Elektrodenangeschlossen, wobei das Metallscheibchen aufMasse gelegt wird. Das Schaltbild des zugehö-

Bildl74:Wandabhör-Sensorkopf

Bild 178: Schaltung des Wandabhörverstärkers

Bild 177:MechanischerAufbau desWandabhör-Sensorkopfes

rigen Verstärkers wird in Bild 178 gezeigt. DerEingang ist hochohmig und die Verstärkungregelbar. Am Ausgang des als Spannungsfol-ger geschalteten LM 741 CN wird ein handels-üblicher Stereokopfhörer angeschaltet, dessen32-Q-Systeme hintereinander geschaltet wer-den. Wer den Arbeitsaufwand für den Verstär-keraufbau scheut, kann sich ebenfalls bei West-falia Technica für DM 20,- einen kleinen, hoch-empfindlichen NF-Verstärker entsprechend

Bild 179 kaufen. Allerdings muß das einge-baute Elektret-Mikrofon entfernt und eine FET-Transistorvorstufe entsprechend Bild 178 vor-gesehen werden. Der kleine NF-Verstärker vonWestfalia Technica ist im Katalog unter demBegriff „Whisper 2000" aufgeführt.

Noch ein Hinweis zum Sensorkopf: DieKlebeflächen müssen mit Uhu-Plus und beige-mengten Eisenfeilspänen bestrichen werden,um eine hermetische Schirmung zu gewährlei-

sten. Bild 180 zeigt eine ältere Version einesKörperschall-Abhörgeräts, bei der Tastkopf undVerstärker in einem gemeinsamen Gehäuse in-tegriert sind. Im Bild 181 ist eine modernejapanische Ausführung zu sehen.

ElektronischeLadendiebfalle

Die folgende Schaltung einer elektronischenLadendiebfalle stammt aus der holländischenElektronik-Zeitschrift „Elex". Wie in Bild 182dargestellt, funktioniert die Schaltung nach demPrinzip des Energieentzugs.

Einem auf 10 MHz frei schwingenden Os-zillator wird mittels eines der Ware angehefte-ten Saugkreises Energie entzogen. Das Absin-ken der Oszillatorausgangsspannung wird mit-

Bildl79:Rauscharmer Verstärker „ Whisper" vonWestfalia Technica

Bild 180:Wandabhör-Sensorkopf mitintegriertemVerstärker

Bild 181:ModernesWandabhörgerät

tels eines Komparators mit einstellbarer Schalt-schwelle ausgewertet und ein Alarmsignal aus-gelöst. Zur sicheren Funktion müssen beideSchwingkreise die exakt gleiche Resonanzfre-quenz aufweisen.

Aus Bild 183 ist der Versuchsaufbau desSaugkreissensors zu sehen. Die Spule ist aufein Kunststoffröhrchen gewickelt, in dessen

Bild 183:Mechanische Ausführung des Experimen-tier-Saugkreises

Innern der 82-pf-Festkondensator und der 22-pf-Trimmer untergebracht sind. In Bild 184 istdie professionelle Ausführung eines Saugkrei-ses dargestellt. Bild 185 zeigt den Komplett-aufbau des Auswertegeräts mit dem ebenfallskreisförmig ausgeführten Oszillator- bzw.Dipperkreis.

HF-Trägersteuerung fürKassettenrecorder

Zur automatischen Aufzeichnung von draht-los abgehörten Raum- oder Telefongesprächenist bei sprachgesteuerten Raum-Minispionenund telefonstromgesteuerten Telefon-Minispio-nen empfängerseitig eine Steuerschaltung er-forderlich, welche den Kassettenrecorder dannanlaufen läßt, wenn der Minispion „On the air"ist.

Bei vorhandenem HF-Träger wird in je-dem Superhet-Empfänger im Demodulator eineRegelspannung erzeugt, welche zur Ansteue-rung eines Schaltverstärkers benutzt werdenkann. Das Blockschaltbild in Bild 186 verdeut-licht die Zusammenhänge, während die Schal-tung in Bild 187 die Dimensionierung desSchaltverstärkers für positive Regelspannun-

Bild 184: Professionelle Ausführung eines Saugkreises im realen Einsatz

Bild 185: Komplette Auswerteeinheit

Bild 186: Blockschaltbild der HF-Trägersteuerung für Kassettenrecorder

Bild 187:HF-Trägersteuerung für Kassettenrecorder

gen angibt. Bei negativen Regelspannungenmüssen die ersten beiden NPN-Transistorendurch PNP-Transistoren (z.B. BC 307 B) undder PNP-Schalttransistor durch einen NPN-Transistor (z.B. BSX 45) ersetzt werden. Na-türlich muß dann auch die Betriebsspannungumgepolt werden.

Der Kondensator C dient zur Abfallverzö-gerung des Relais. Damit wird verhindert, daß

der Kassettenrecorder bei kurzen Gesprächs-pausen anhält. In Bild 188 wird eine HF-Trä-gersteuerung aus den USA gezeigt. Im ameri-kanischen Sprachgebrauch wird eine HF-Trä-gersteuerung mit Relaisausgang mit „CarrierOperated Relay" bezeichnet. Mit dem 25-kQ-Trimmer kann die Abfallzeit des Relais einge-stellt werden. Die HF-Trägersteuerung ist fürnegative Regelspannungen ausgelegt.

Bild 188: HF-Trägersteuerung für Kassettenrecorder für negative Regelspannungen

Bild 189: Squelch-Steuerung für Funkscanner

Squelch-Steuerung fürFunkscanner

Antennenverstärker(10-1.000 MHz)

Eine interessante Lautsprecher-Totschal-tung wird in Bild 189 dargestellt. Die Schal-tung wird am NF-Ausgang eines Funkscan-ners angeschlossen und detektiert das Vorhan-densein einer NF-Spannung. Wenn der Scan-ner auf einem „toten Träger" oder bei Störsi-gnalen stoppt, wird der Lautsprecher abgeschal-tet, so daß keine Störgeräusche hörbar sind.Der obere LM 386 verstärkt die NF- bzw. Au-diospannung. Mit den beiden AA 116-Diodenwird die NF-Spannung gleichgerichtet. Der fol-gende Transistor 2 N 3904 verstärkt und filtertdie gleichgerichtete Spannung. Der Ausgangdes folgenden LM 741 schaltet bei einwand-freiem Scanner-NF-Signal über den Transistor2 N 3904 den Lautsprecher ein, der sein Signaldirekt vom Schaltungseingang abnimmt. Mitdem 10-kQ-Trimmer kann die Lautstärke ju-stiert werden.

Eine einfache Antennenverstärkerschaltungmit vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten istin Bild 190 angegeben. Die Aktivantenne eig-net sich besonders als Vorsatz für Funkscan-ner. Für die in SMD-Technik konzipierte Schal-tung reicht bereits eine 10 cm lange Empfangs-antenne aus.

Verstärkungsmeßgerätfür HF-Transistoren

Im Frequenzbereich von 100 MHz arbeitetnicht jeder Transistor mit ausreichender Ver-stärkung, um damit beispielsweise einen UKW-Oszillator oder einen UKW-Verstärker aufzu-bauen. Die Schaltung in Bild 191 zeigt einenWeg, die HF-Verstärkung von HF-Transisto-

Bild 190: Antennenverstärker für Funkscanner (10-1.000 MHz)

Bild 191:Verstärkungsmeßgerät für HF-Transistoren

ren zu prüfen. Mit dem 2,2-kQ-Trimmer kannder Kollektorstrom von etwa l bis 10 mA vor-gegeben werden. Dies bedeutet, daß der opti-male Arbeitspunkt mit der größten HF-Ver-stärkung leicht zu finden ist. Der „TUT" (Tran-sistor under test) wird zum Testen in eine drei-polige Transistorfassung gesteckt. Die mit demTransistor BF 494 erzeugte 100-MHz-Oszilla-torspannung wird auf den zu testenden Transi-stor geführt. Mit der Diode wird das verstärkteHF-Signal gleichgerichtet und mit einem mA-oder Voltmeter angezeigt. Wenn am 2,2-kQ-Potentiometer eine Skala von l mA bis 10 mAangebracht wird, ist der günstigste Arbeitspunktmit der größten HF-Verstärkung leicht zu fin-den.

EinfacherRauschgenerator

Wer vertrauliche Gespräche führen und dieGefahr des Abhörens ausschließen will, kanndies mit einem einfachen Rauschgenerator rea-lisieren. Eine derartige Schaltung ist in Bild192 angegeben. Um zum Lautsprecherbetriebzu kommen, muß die Ausgangsspannung aufeinen NF-Leistungsverstärker wie z.B. denLM 386 geführt werden.

Bevor es nun schaltungstechnisch langwei-lig wird, soll das folgende Kapitel auf einenThemenbereich aufmerksam machen, dem Ge-heimdienste größtes Augenmerk schenken.

Bild 192: Einfacher Rauschgenerator

Elektronische Star-War-Projekte

Im folgenden werden einige geheimnisum-witterte elektronische Projekte und Applika-tionen aus den Star-War-Labors beschrieben.

Plasma-GunsDer Bruchteil einer vorhandenen Wärme-

menge W, der bei Wärmekraftmaschinen inArbeit verwandelt werden kann, ist im Ideal-fall

Der andere Teil geht als Wärme in denkälteren Körper über. Für alle Wärmekraftma-schinen bedeutet also

den Bruchteil der aufgewendeten Wärme, derim Höchstfall in Arbeit umgewandelt werdenkann. (T - T2) : T, wird deshalb als theoreti-scher Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschi-ne bezeichnet. Je größer also die Temperatur-differenz T, - T2 ist, um so größer der Wir-kungsgrad. Bei einer Temperaturdifferenz von100 °C ergibt sich z.B. ein theoretischer Wir-kungsgrad von 27%, während bei einer Tem-peraturdifferenz von l .000 °C theoretisch 90%der Wärme in Arbeit umgewandelt werdenkönnte. Nicht das Vorhandensein großer Wär-memengen allein, sondern nur das Vorhanden-sein großer Wärmemengen mit großem Tem-

peraturunterschied schafft also extreme Arbeits-möglichkeit.

Das System „Kanonenrohr-Geschoß" kannaufgrund großer Temperaturdifferenz und gro-ßer Wärmemenge als Wärmekraftmaschinemaximalen Wirkungsgrades aufgefaßt werden.Es handelt sich um eine schlagartige Verbren-nung der Treibladung in der Brennkammer mitdarauf folgender adiabatischer Expansion.

Beispiel:76-mm-KanoneRohrlänge:Geschoßmasse:Treibladung:Verbrennungsenergie:Brennkammervolumen:

l = 2,7 mMG = 8,0 kgm,. = 0,8 kge = 3.000 J/gV = 2.000 cm3

Aus den Daten können der Wirkungsgradund die Geschoßgeschwindigkeit ermittelt wer-den. Bei der Verbrennung nehmen die Gase inder Brennkammer die Temperatur Tj an, diebei der Expansion auf T2 sinkt. Es gilt dieAdiabatengleichung:

Mit den Zahlenwerten für Brennkammer-und Rohrvolumen folgt ein Wirkungsgrad von

Die rechte Seite der Gleichung hat die Di-mension Joule.

Es stellt sich nun die Frage, ob eine ent-sprechende Wärmemenge mit großer Tempe-raturdifferenz nicht auf andere Weise als mit-tels einer Treibladung in die Brennkammereingebracht werden kann.

Hier bietet sich eine Plasmaentladung gro-ßen Energieinhalts an. Bekannt ist dieStoßwellenerzeugung in flüssigen Medien. DieStoßwelle entsteht durch die Expansion einesFunkenplasmas. Dazu muß im Kanal des Fun-kenplasmas ein ausreichender Energiebetragin Joulesche Wärme umgesetzt werden. DiePrinzipanordnung einer Funkenentladung un-ter Wasser zur Ausformung eines Rohres zeigtBild 193. Im Bild 194 ist die Ansteuerschaltungzu sehen. Der in flüssigen Medien erzielbareDruck in Abhängigkeit von der Konden-satorladeenergie wird in Bild 195 gezeigt.

Zum Beispiel beträgt für eine Anlage mitden Parametern C = 25 uF, U0 = 20 kV (= C/2 •U()

2 = 5 kWs) und bei Aufladung von C in 10smit i, = konst. = 50 mA die Leistung in derAufladeendphase P = l kW. Dann erfolgt dieEntladung bei einem Entladekreisgesamtwider-stand RE = 100 mß und einer Entladekreis-gesamtinduktivität LE = l uH mit TE = 10 kAund P = 83 MW. Das entspricht einer Lei-stungsverstärkung von 1:83.000.

Die oszillografische Aufzeichnung einerStoßentladung einschließlich der Druckreakti-on ist in Bild 196 wiedergegeben.

Vergleichsweise beträgt der Energieinhaltvon l g Bergwerksprengstoff (Gelatinedonarit 1)etwa 4 kWs bzw. 4 kJ. Bei einem Ladungsab-stand von 8 cm erzeugt eine Ladungsmassevon 20 g einen Druckstoß von p = 440 MPa.Obwohl kein unmittelbarer Vergleich zulässigist, drängt sich die Frage auf, ob durch einePlasmaentladung in gasförmigen Medien so-viel Joulesche Wärme bei Temperaturen vonca. 6.000 °C freigesetzt werden kann, daßbrauchbare Geschoßgeschwindigkeiten erziel-bar sind. Versuchsweise müßte der Brennkam-

Bild 193:Funkenentladung unter Wasser zur Aus-formung eines Rohres:(1) Matrize,(2) Werkstück (rechts in ausgeformtemZustand),(3) Evakuierkanal,(F) Funkenelektroden mit Schlagweite s.

Die Geschoßgeschwindigkeit läßt sich ausfolgender Gleichung ermitteln:

LK=Lade Stromkreis;C=Speicher-, Stoßkon-densator (nach techno-logischer Verfahrensva-riante LadespannungUo = 8... 60 kV);Z, =Ladekreisimpedanz;EK=Entladekreis;Z.r= innere Impedanzdes Entladekreises;ZB (R) zw, LJ = Wider-stand der Energieum-wandlu n gs st recke.

Bild 194Ansteuerschaltungzur Erzeugung vonDruckstößen durchelektrische Entla-dungen.

Bild 195:Erzielbarer Maximaldruck in Ab-hängigkeit von dtKondensator-La-deenergie Wc

ZD = Zünddrahtzur Unterstützun^des Aufl)aus desFunkenkanals(Wc = 48,6 kWsentspricht einerKapazitätC = 300 pF, auf-geladen aufU(} = 18kV)

Bild 196:Oszillograßsche Aufzeichnung einer Stoß-entladung IE(t) mit Druckreaktion p(t)

a) Entladungsstromlauf und primäreDruckreaktion (in zeitlich realerAufeinanderfolge oszillografischaufgezeichnet)

b) Zeitverlauf sekundärer Druck-Folge-reflexionen im Entlade- bzw. Uniformraum

Bild 197: Kreisförmige Plasmaentladung zur Einbringung von Wärmeenergie (weitereInformatioinen siehe "Blitz und Donner selbst erzeugt" im Beam-Verlag, Marburg

Bild 198:Leichtgaskanone

Bild 199:Plasmakanonen-prinzip(Schalter offen)

Bild 200:Plasmakanonen-prinzip(Schalter ge-schlossen)

Bild 201:Prinzipschaltbildeiner Plasmaka-none

mer derselbe Wärmeenergiebetrag zugeführtwerden wie mittels einer definierten Treibla-dung.

In Bild 197 wird eine prinzipielle Möglich-keit gezeigt, wie möglicherweise mittels kreis-förmiger Plasmaentladungen die erforderlicheWärmeenergiemenge in die Brennkammer ein-gebracht werden kann. Da bei konstanter Tem-peratur die Schallgeschwindigkeit mit abneh-mendem Molekulargewicht der Gase steigt,könnten mit Wasserstoff- oder Heliumgas alsBrennkammerfüllung höhere Gas- bzw. Ge-schoßgeschwindigkeiten erzielt werden. AmBeispiel der Leichtgaskanone in Bild 198 wirddieser Effekt deutlich.

Ein Blick in moderne Patentschriften zeigt,daß sich weltweit viele Waffenfirmen mit Plas-makanonen beschäftigen. Eine einfache Ver-suchseinrichtung für lichtbogen- bzw. plasma-getriebene Geschosse der Firma Rheinmetallwird in den Bildern 199 und 200 gezeigt. ImGegensatz zu Bild 197 ist hier kein relativgroßes Anfangsvolumen erforderlich, in demdas Plasma erzeugt und aufgeheizt wird. ZurErzeugung eines Lichtbogens bzw. Plasmas isteine hochtemperaturfeste Elektrode koaxial undisoliert im Verschlußende des Rohres unterge-

Bild202:Stromverlauf in der Plasmakanone

bracht. Durch Anlegen von Hochspannungzwischen der Elektrode und dem Metallrohrkommt es zum Funkenüberschlag und damitzur Ausbildung eines Plasmas. Durch denDruck des Lichtbogenplasmas wird das Pro-jektil beschleunigt. Dabei erweist sich das ge-ringe Brennkammervolumen bei der Zündungals besonders vorteilhaft, weil der Druck sichdabei rasch aufbaut. Ein Teil der Rohrinnen-wand ist wegen der hohen Plasmatemperaturenmit Wolfram ausgekleidet.

Beim Schließen des Schalters wird am Fuß-punkt des heißen Lichtbogens Material ver-dampft und weiter aufgeheizt. Zusätzlich wirddurch den engen Kontakt des Lichtbogens mitden Wänden des Spalts weiteres Material ver-dampft. Der dabei entstehende Druck treibtdas Projektil in Richtung der Rohröffnung.

In Bild 201 ist das Prinzipschaltbild derPlasmakanone zu sehen. Von links nach rechtsbetrachtet passiert folgendes: Ein Benzinmotortreibt einen Gleichstromgenerator an, der wie-derum einen Kondensator auflädt. Wird derKontakt in Reihe zur koaxialen Elektrode ge-schlossen, entlädt sich der Kondensator überdie Induktivität im Plasmaraum. Wenn derStrom entsprechend Bild 202 seinen Höchst-wert erreicht hat, wird der parallel zur Lichtbo-genstrecke liegende Schalter elektronisch ge-schlossen. Durch die Induktivität der Spule wirdder Stromfluß über das Plasma dadurch nocheine Zeitlang aufrechterhalten.

Bei einer praktischen Applikation mit die-ser Vorrichtung wurde bei einer Ladespannungvon 9 kV ein 15g schwerer Aluminiumkörperbeschleunigt. Nach ca. 90 us erreichte der Stromsein Maximum von ca. 300 kA und fiel danachnahezu linear ab. Das Projektil erreichte dabeieine Fluggeschwindigkeit von l .000 m/s, alsodreifache Schallgeschwindigkeit.

Bei den Versuchen ergab sich, daß der Spaltzwischen Koax-Elektrode und Projektilbodenfür die Funktion von unwesentlicher Bedeu-tung war. So wurden auch mit einem Spaltab-stand von 0,1 mm gute Ergebnisse erzielt. Alsvorteilhaft erwies sich auch die Unterbringung

von leicht gasendem Material wie z.B. Poly-äthylen im Plasmaraum. Unter leicht gasen-dem Material versteht man Stoffe, die unterder Wirkung von Lichtbogenentladungen inGase mit niedrigem Molekulargewicht (<30)zerfallen. Durch die zusätzliche Materialver-dampfung wird der Energieumsatz im Plasmagesteigert. Damit erhöht sich der Plasmadruck,und das Projektil wird stärker beschleunigt.

Plasma-GeneratorenUm wirkungsvolle Plasmen zu erzeugen,

gibt es mehrere im Grunde einfache Verfah-ren. In Bild 203 ist ein Applikationsbeispieldargestellt. Eine einseitig kupferkaschierteEpoxydkarte wird entsprechend dem gezeig-ten Muster geätzt. Bei Anlegen von Hochspan-nung aus einer Energie- bzw. Kondensator-bank (siehe Band „Minispione 7" im Beam-Verlag, Marburg) entstehen explosionsartigeLichtbögen zwischen den einzelnen Kupferin-seln. Je nach Stromstärke können die Kupfer-inseln vom Lichtbogen regelrecht verdampftwerden. Es handelt sich dann um ein Kupfer-plasma hoher Energiedichte, das sich mit un-geheurer Geschwindigkeit in den freien Raumfortpflanzt. Statt der Kupferkaschierung kannauch Kohlepapier, wie es für Schreibmaschi-

nendurchschläge benutzt wird, verwendet wer-den. Auch Blattgold eignet sich gut zur Plas-maerzeugung.

Sowohl die Kohle als auch das Gold wer-den vorn Strom erhitzt, vaporisiert, ionisiertund mit Geschwindigkeiten weggeschleudert,die weit über der Schallgeschwindigkeit lie-gen. Voraussetzung dafür sind natürlich hoheEntladeimpulse von 10-35 kA und induktivi-tätsarme Hochspannungskondensatoren.

Ein weiterer Plasmagenerator wird in Bild204 gezeigt. Diese Anordnung wird auch alsCoaxial-Plasma-Gun bezeichnet. Durch dieVerwendung von induktivitätsarmen Energie-banken einschließlich breitflächiger Zuleitun-gen und speziellen Hochstromschaltern gelingtes unter Einsatz von dünnen Graphitschichtenzwischen den Koax-Elektroden, verdichteteHochgeschwindigkeitsplasmen zu erzeugen.Statt einer Graphitschicht kann auch eine dün-ne Aluminiumfolie ionisiert werden. Die Alu-Folie wird durch den Entladestrom regelrechtzur Explosion gebracht. Wie bereits erwähnt,können auch mit dünnen, leicht gasenden Pla-stikfolien wie z.B. Polyäthylen hoch verdichte-te Plasmen hoher Impulsgeschwindigkeit er-zeugt werden.

Ein drittes und letztes Beispiel eines Plas-magenerators bzw. einer Plasma-Gun sieht manin Bild 205. Diese Applikation ähnelt der zu-

BM203:Plasmagenerator(Version 1)

Bild 204:Plasmagenerator (Version 2)

Bild 205: Plasmagenerator bzw. Plasmagun (Version 3)

vor beschriebenen Plasma-Gun hauptsächlichwegen ihrer koaxialen Konstruktion. Zur Füh-rung der Plasmawolke befindet sich an derRohröffnung eine Spirale. Die Plasma-Gun be-steht des weiteren aus einem Messingrohr (a)mit 18 mm Durchmesser, in dessen Mitte sichein Kupferleiter (b) mit einem Durchmesservon 2 mm und einer Länge von 80 mm befin-det. Am Übergang zwischen Außen- und In-

nenleiter ist eine Lochscheibe aus Kohlepapier(d) auf die innere Isolation (c) geklebt. DerÖffnungswinkel der Spirale beträgt ca. 10° beifünf Windungen. Eine schnelle Kon-densatorbank von etwa l uF mit einer Lade-endspannung von etwa 30 kV liefert den Hoch-stromimpuls. Mit den genannten Parameternerreicht das Plasma eine Geschwindigkeit vonetwa 120.000 m/s im Vakuum.

ElectromagneticLauncher (EML)

Die Funktion einer haupsächlich für denWeltraum bestimmten elektromagnetischenKanone (EML) ist in vielen Physikbüchernnachlesbar. Für den Nichtphysiker genügt eszu wissen, daß eine stromdurchflossene Leiter-schleife aufgrund des eigenen Magnetfelds be-strebt ist, sich auszudehnen. Anhand des Bei-spiels in Bild 206 soll versuchsweise ermitteltwerden, welche Kräfte auf den Schalter mit derLänge l im Moment des Schließens des Strom-kreises auftreten. Der im Moment des Ein-schaltens fließende Strom sei 50 kA, die Schalt-messerlänge l = 30 cm und der Abstand derStromzuführungskabel a = 50 cm. Es errechnetsich eine nach außen wirkende Kraft von F =70,7 kp. Bei einem Strom wert von 10 kA nimmtdie Kraft auf 2,7 kp ab. Die ungeheure Kraftvon 63,62 Tonnen entsteht bei einem Strom-fluß von 1,5 MA (MA = Millionen Ampere).Die Zahlenbeispiele zeigen, daß elektrodyna-mische Kräfte auch zur Beschleunigung vonProjektilen in elektromagnetischen Kanonengeeignet sind.

Bild 207 zeigt die prinzipielle Funktion ei-ner elektromagnetischen Kanone. Der einerEnergie- bzw. Kondensatorbank entnommeneStrom fließt über die Stromschienen und denbeweglichen Anker. Wie bereits erörtert wur-de, entstehen bei entsprechenden Entladeströ-men gewaltige Kräfte, welche vom Anker andas Projektil weitergegeben werden. Im Kon-trast zu konventionellen Granaten und Rake-ten, die durch expandierende Gase angetriebenwerden, sind die mit dieser Kanone erzielbarenGeschwindigkeiten nicht durch die Schallge-schwindigkeit der Gase begrenzt. Wird genü-gend elektrische Energie bereitgestellt, lassen

Bild 206:Elektromagnetische Kanone(physikalisches Prinzip)

Bild207:Elektromagneti-sche Kanone(Funktionsprin-zip)

sich Geschwindigkeiten erzeugen, die mit Me-teoren vergleichbar sind. Eine elektromagneti-sche Kanone kann theoretisch Ziele auf demMond bombardieren. Außerdem wäre ein hochbeschleunigtes Projektil in der Lage, beim Auf-treffen auf ein hartes Ziel eine Kernfusion aus-zulösen. Für die Nuklearindustrie könnte dieskünftig von Bedeutung sein, da dann auf Kem-spaltungsprozesse mit ihrem radioaktiven Fall-out verzichtet werden könnte. In jedem Fallwürde die neue Feuerkraft gepanzerte Fahr-zeuge noch schneller zu Schrott verarbeiten.Auch der Abschuß interkontinentaler Raketenaußerhalb der Atmosphäre wäre damit reali-sierbar. Laut Berichten der SDI-Forscher inden USA wurden mit dieser Kanonenart schonGeschwindigkeiten von 4 km/s erzeugt.

Explosive FluxCompression Railgun

Zur noch stärkeren Beschleuigung des Pro-jektils kann ein Teil der Stromschienen mitSprengstoff kaschiert werden, der im richtigenMoment gezündet wird. Die Beibehaltung desStromflusses bis zum Austritt des Projektilsund die Erhöhung des magnetischen Flusses jeFlächeneinheit führen zu einer weiteren Ge-schwindigkeitszunahme, die laut unbestätigtenBerichte zu einer Endgeschwindigkeit von

8 km/s führen. Bild 208 zeigt die prinzipielleFunktionsweise der verstärkten Version.

In Bild 209 wird der Versuchsaufbau einerelektromagnetischen Kanone gezeigt, welchemit 10 MJ gespeicherter Kondensatorenergiearbeitet. Die zugehörige Kondensatorbank istin der Lage, l ,5 Millionen Ampere zu liefern.Dieser Strom treibt die im USA-Sprachge-brauch mit „Electromagnetic Launcher" (EML)bezeichnete Stromschienenkanone (Railgun)an. Diese Kanonenart ist ein Schlüsselelementdes „Kinetic Energy Weapon"-Programms derUSA.

High Frequency GunsModerne Hochfrequenzkanonen aus den

Arsenalen der Supermächte sind heute bereitsso weit fortentwickelt, daß sie in der Lage sind,Gehirnfunktion und Zentralnervensystem vonZielpersonen in einem größeren Umfeld undauf Distanzen von mehreren Kilometern aus-zuschalten. Durch den gezielten und massier-ten Einsatz von Hochfrequenzkanonen lassensich beispielsweise die Gehirne von Raketen-bedienungsmannschaften lahmlegen. Des wei-teren ist es möglich, Kommandozentralen somit Hochfrequenz zu bestrahlen, daß die dortanwesenden Offiziere zu keinem klaren Ge-danken mehr fähig sind. Leistungsstarke Hoch-frequenz- bzw. Radiowellensender waren be-

Bild 208:Explosive FluxCompressionRailgun (Funk-tionsprinzip)

Bild 209: Versuchsaufbau einer elektromagnetischen Kanone

Bild 210:Fun ktion sprinzipdes Gyrotrons

Bild 213:Erzeugung des Elektronenhohlstrahls

Bild 211:Mit Gyrotronen erzielte Spitzenleistungen

Bild 212: Versuchsaufbau eines Gyrotrons im kW-Bereich

reits zur Jahrhundertwende bekannt. Berühm-ter Vorreiter auf diesem Gebiet war der For-scher Nikola Tesla (1856-1943).

Wenn die absorbierte Energie eines RF-Feldes (RF = Radio Frequency) in lebenswich-tige Bereiche gelenkt wird, etwa an die Schä-delbasis, wo das Rückenmark in das Gehirnübergeht, kann ein Mensch mit ganz geringenMengen an absorbierter Energie getötet wer-den. Es reicht aus, diese kleine Region desZentralnervensystems auf 44 °C zu erhitzen,was mit einem Puls von einer ZehntelsekundeDauer geschehen kann. Versuchstiere wurdendurch kurze Pulse mit Energiedichten von nurl mW/cm2 getötet.

Das Verhältnis zwischen der Wellenlängeder verwendeten Hochfrequenzwellen und denAbmessungen des Körpers ist wie bei jederEmpfangsantenne von großer Bedeutung. Einaufrecht stehender Mensch von durchschnittli-cher Größe hat eine Resonanzfrequenz von43 MHz, während der Kopf als Topfkreis etwa242 MHz haben soll. Laut neuester Forschungs-ergebnisse gibt es keinen Zweifel daran, daßkleine Mengen elektromagnetischer Energie beirichtiger Wahl von Frequenzen und Impuls-form die Funktion der Neurotransmitter erheb-lich stören und die Funktion des Gehirns stö-ren können.

Arbeiten an RF-Waffen verstecken sichweitgehend hinter „reiner Forschung" auf demGebiet der Hochenergiephysik. Die bekannte-sten Einrichtungen zur Erzeugung energierei-cher Mikrowellen sind Gyrotrone. Gyrotronesind leistungsstarke Erzeuger von Mikrowel-len im Zentimeter- und insbesondere im Milli-meterbereich. In diesen Anlagen wird ein rela-tivistischer Elektronenstrahl hoher Stromstär-ke aus einer besonderen Kathode in einen Re-sonanzhohlraum gelenkt, wobei entlang derStrahlachse ein starkes Magnetfeld aufgebautwird. Die Elektronen bewegen sich dann aufschraubenförmigen Bahnen und pumpen soEnergie in kohärente Mikrowellenschwingun-gen im Hohlraum. In Bild 210 ist die prinzipi-elle Funktionsweise dargestellt. Das Diagrammin Bild 211 zeigt die bisher erzielten Spitzen-leistungen.

Das erste Gyrotron der Welt wurde Mitteder 60er Jahre von A.P. Gapanow und M.I.Petelin in Gorkij gebaut. 1976 berichtete einerussische Gruppe des kernphysikalischen In-stituts von Tomsk unter Leitung von A.N. Di-denko über die Erzeugung von Mikrowellen-impulsen von 3 GHz und 50 ns Dauer bei einerLeistungsspitze von bis zu 2.000 MW.

Aus Bild 212 ist der Versuchsaufbau einesGyrotrons im kW-Bereich zu ersehen. Der Elek-

Bild 214: Gyrotron (physikalisches Prinzip)

Bild 215:Funktion einesMHD-Genera-tors

tronenhohlstrahl wird von einer Magnetronka-thode entsprechend Bild 213 erzeugt. Aus Bild214 geht nochmals in detaillierter Form dieGesamtanordnung hervor. Die von einer Elek-tronenkanone - gewöhnlich einer Magnetron-Injektionskathode - emittierten Elektronen wer-den mit relativistischer Geschwindigkeit in denHF-Wechselwirkungsraum eines kreiszylindri-schen Resonators geschossen, der am selbenPotential wie die Anode liegt. Darin unterlie-gen die Elektronen einem longitudinalen ma-gnetischen Gleichfeld B0 und dem transversalbzw. azimutal gerichteten elektrischen HF-Feld E des Resonators. Innerhalb des Wechsel-wirkungsraumes schreiten die Elektronen aufeiner Spiralbahn fort und geben bei ihren Um-läufen, die sie mit Gyrofrequenz vollziehen,ihre Rotationsenergie an das HF-Feld ab. DieHF-Energie wird über ein vakuumdichtes Aus-koppelfenster ausgekoppelt.

Betrachten wir nun, welche Technologieninfrage kommen, um RF-Waffen mit Energiezu versorgen. Für bestimmte Operationen mö-gen konventionelle Systeme ausreichen: nor-

male Dieselgeneratoren oder Turbinen zusam-men mit Kondensatorbatterien und In-duktionsspeichersystemen, die die Erzeugungstarker Strompulse in rascher Folge erlauben.Eine solche Anlage wäre etwa mit Störsendernvergleichbar, wie sie heute in der elektroni-schen Kriegsführung benutzt werden, und paß-te auf einen großen Lastwagen. Wahrschein-lich werden wir es aber mit sehr viel kompak-teren Geräten zu tun haben, die in kürzesterZeit viele Millionen Joule elektrischer Energieerzeugen können. Die jahrzehntelange intensi-ve Arbeit von Forschern auf dem Gebiet derMHD-Technologien und den damit verbunde-nen „Explosionsgeneratoren" spricht dafür.

MHD-Generatoren arbeiten mit Plasmen,das heißt mit ionisierter Materie. Bei Tempera-turen oberhalb von 5.000 °C existiert jede Ma-terie als Plasma (Gemisch aus Ionen und freienElektronen) in der sogenannten vierten Zu-standsform. MHD-Generatoren sind nun in derLage, die Energie eines Plasmas direkt, dasheißt ohne den Umweg über mechanische En-ergie wie bei der konventionellen Stromerzeu-

gung, in elektrische Energie umzuwandeln.Man läßt das elektrisch leitende Plasma durchein äußeres Magnetfeld fließen; das induzierteelektrische Feld bewirkt einen Stromfluß, wenneine entsprechende Last angeschlossen ist. Soläßt sich dem Plasma Energie in Form vonElektrizität entziehen, und zwar mit Wirkungs-graden bis zu 60%.

In Bild 215 ist die Funktion eines MHD-Generators dargestellt. Bei Explosionsgenera-toren des MHD-Typs wird ein chemischerSprengstoff zur Erzeugung eines Plasmas ge-zündet, dessen Energie magnetohydrodyna-misch entnommen wird. Dabei durchläuft derPlasmastrom mit hoher Geschwindigkeit einstarkes Magnetfeld, und der induzierte Stromwird von einem Elektrodensystem abgeleitet.Die fortgeschrittensten Arbeiten an Explosions-generatoren, die stärkste Strompulse (Millio-nen Ampere) liefern, stammen, soweit bekanntist, aus der Gruppe um A.I. Pawlowski in derehemaligen Sowjetunion. In einem Aufsatz von1977 bemerkte A.I. Pawlowski: „Die Kombi-

nation hoher Energieerzeugung und einer En-ergiefreisetzzeit von l O^7 Sekunden im Magne-toimplosionsgenerator eröffnet für verschiede-ne Anwendungsfelder bedeutende Möglichkei-ten: Entwicklung von Hochstrombeschleuni-gern im Megajoulebereich, Erhitzung von Plas-men auf Fusionstemperatur, Erzeugung super-starker elektrischer und magnetischer Felderund mehrere andere Aufgaben in der Physikhoher Energiedichten."

Auch bei einer zweiten Technologie zurErzeugung von gepulster Leistung haben so-wjetische Forscher Pionierarbeit geleistet. Beidiesem Verfahren, das in der Fusionsforschungals „Implodierender Liner" bekannt ist, wer-den magnetisierte Plasmen benutzt - Plasma-ströme, die sehr starke Magnetfelder ein-schließen. Die grundlegende Idee besteht dar-in, eine Flußverdichtung zu erreichen, das heißt,das Magnetfeld und die in ihm gespeicherteEnergie durch die physische Kompression desPlasmas zu „verdichten". Satellitenfotos ausdem Jahre 1979/80 zeigen, daß die Sowjets in

Bild 216:Pawlowski-Generator

Saryschagan nahe der chinesischen Grenze eineexperimentelle Strahlenwaffenanlage bauten,die mit derartigen Generatoren betrieben wird.Man bezeichnet sie als „Pawlowski-Generato-ren", benannt nach A.I. Pawlowski vom Mos-kauer Kurtschatow-lnstitut, einer Schlüsselfi-gur bei der Entwicklung von gepulsten Syste-men.

Ein Pawlowski-Generator besteht aus ei-nem Metallzylinder (Liner), in dem sich einmagnetisiertes Plasma befindet. Eine künstlichherbeigeführte Explosion komprimiert den Li-ner und damit auch das Plasma und seine Mag-netfelder. Schließlich explodiert die ganze An-ordnung und setzt einen starken elektrischenPuls frei. Dieser Generator verfügt über eineLeistungskapazität, die um einen Faktor l .000bis 10.000 über dem liegt, was mit konventio-nellen Kondensatoren zu erreichen ist. „Aviati-on Weck" zitiert dazu einen Vertreter des ame-

rikanischen Verteidungsministeriums: „Explo-sionsgetriebene Generatoren sind sehr leistungs-starke und mobile Energiequellen. Es ist mög-lich, Megajoules und Terrawatt mit einer An-lage zu erzeugen, die eine Person tragen kann."

In Bild 216 ist die Zeichnung eines Paw-lowski-Generators zu sehen. Diese Generato-ren werden angeblich auf dem Versuchsgelän-de Saryschagan benutzt, um Hochfrequenz- undTeilchenstrahlenwaffen mit Energie zu versor-gen.

Laser-GunsIn den Bildern 217 und 218 wird ein Pan-

zer mit Laserkanone gezeigt. Wer glaubt, daßes derartige Kampfwagen nur in Science-Fic-tion-Romanen gibt, irrt sich gründlich. Auf denKriegsschauplätzen der nahen Zukunft werden

Bild 217:Panzer mitLaserkanone

Bild 21 S.-Funktionsweisedes Panzers mitLaserkanone

Strahlenkanonen dieser Art zum Alltag gehören.Es handelt sich dabei um mobile Hochenergie-laser, welche tieffliegende Flugzeuge abschie-ßen und die Sensoren von Panzerfahrzeugenblenden sollen. Der Hochenergielaser gibt zudiesem Zweck scharf gebündelte Wärmeener-gie ab.

Die wichtigsten Teile der „Laserkanone"sind der Hochenergielaser (HEL) selbst unddie zugehörige Optik. Treibstoff des CO2-La-sers ist ein Kohlenwasserstoff, der zusammenmit einem stickstoffhaltigen Sauerstoff trägerin einer Düse entsprechend Bild 219 zerstäubtund verbrannt wird. Dann strömt das Gas durcheinen Kamm sehr feiner Laval-Düsen, wobeies sich entspannt und in einen für das „Lasern"erforderlichen Inversionszustand versetzt wird.Im optischen Resonator findet die stimulierte

Emission und die Auskopplung der Laserstrah-len statt, die quer zur Gasflußrichtung stattfin-det. Der Laser ist also kurz gesagt ein rechtek-kiges Raketentriebwerk mit nachgeschaltetemResonator. Das verbrauchte Gasgemisch wirdmittels eines Diffusors in die Atmosphäre aus-gestoßen. Beim CO2-Laser ist das Abgas un-giftig, ein äußerst wichtiger Punkt für einentaktischen Einsatz.

Nachteilig ist allerdings die hohe Abgas-temperatur. Die Wellenlänge der CO^-Laser-strahlung liegt im Bereich der Wärmebildgerä-te bei 10,6 um.

Der CO2-Laser ist ein Produkt aus Rake-tentechnik und Optik, wobei einem das neu-deutsche Wort „Synergismus" einfällt.

Der bei den Firmen MBB und Diehl in derEntwicklung befindliche Demonstrationslaser

Bild 219:Prinzip des gas-dynamischenCO2-Lasers

Bild 220:Laserkanone imWeltraum

Bild 222: Laserquellen und ihre Wellenlängen

Bild 221:Fokusierspiegelim Weltraum

weist bei einer 100-kW-Leistung eine Breitedes Düsenkamms von etwa l m auf. Zur La-serenergieerzeugung im Megawattbereich wür-de der Düsenkamm des Gaserzeugers etwa 2m lang und 40 cm hoch sein.

In Bild 219 wird der prinzipielle Aufbaueines gasdynamischen CO²-Lasers gezeigt. Mitdem 1985 gebauten Labormodell gelang es,zentimeterdicke Titan- und Aluminiumblechein einigen Metern Entfernung innerhalb voneiner Sekunde durchzubrennen. Metallblechesind natürlich die härtesten Ziele. Als viel emp-findlicher gegen Laserstrahlung haben sich dieBaustoffe von Sensoren erwiesen. Die bereitsoberflächliche Zerstörung des Fenstermateri-als genügt meist, um den Sensor untauglich zumachen.

Als Flugabwehrwaffe bietet eine Laserka-none gegenüber konventionellen Kanonen- oderFlugkörpersystemen folgende Vorteile:

die Laserkanone arbeitet trägheitslos;die freiwerdende Energie wird direkt aufdas Ziel und nur auf dieses übertragen, manerhält also eine streng selektierte Zielbe-kämpfung;die Zielbekämpfung erfolgt mit Lichtge-

schwindigkeit, Vorhalterechnungen und diedamit verbundenen Ungenauigkeiten undVerzögerungen entfallen;schnelle Zielwechsel;billige Munition; Brennstoff (Kohlenwas-serstoff und Sauerstoffträger) ist Munition;einfache Remunitionierung = Betankung;keine Mindestschußweiten;keine unterschiedliche Munition für die ver-schiedenen Zielarten erforderlich;Wirkung im Ziel nur abhängig von der Be-strahlungszeit;Einsatz auch gegen unbemannte Objekte,gegen die man teure Abwehrraketen nichteinsetzen würde;die Beschaffung eines Kriegsvorrats an Mu-nition entfällt; dieser Punkt ist für die Ko-sten des Waffensystems entscheidend.

Auf der Basis des Hochenergie-Laserprin-zips sind entsprechend den Bildern 220 und221 auch Anlagen denkbar, die vom Weltallaus anfliegende Interkontinentalraketen ab-schießen können.

Die dafür geplanten Laser und ihre zuge-hörigen Wellenlängen sind aus Bild 222 zuersehen.