Kommerzielle Technik, Baujahr 1973

Mein Telefunken ELK639 Allwellenempfänger wurde für die Marine gebaut. Als NOS-Gerät (Never Out of Stock) kam der Empfänger nie zum Einsatz und steht jetzt quasi als Neugerät - nach MIL-Spezifikation hergestellt - in meinem Shack. Selbst das ausführliche Handbuch inkl. 220V Kabel, 24V Kabel und Sicherungen sind original verpackt dabei gewesen. Fast ein halbes Jahrhundert Lagerung konnten diesem Empfänger nichts anhaben. Alles funktioniert auch heute noch einwandfrei.

Der Aufkleber mit dem großem M (links unten) zeugt davon, dass mein Telefunken ELK 639 für die Bundesmarine gebaut wurde. Ferner befindet sich neben dem Typenschild auf der rechten Seite ein kleiner goldfarbener Aufkleber mit der Aufschrift "BWB 1095". BWB steht dabei für das "Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung" und meiner Recherche nach (Deutsches Maritimes Institut) steht die laufende Nummer 1095 für die NATO Abkürzung "MCCIS" (Maritime Command & Control Information System).

Postskriptum

Mit der Werk-Nr. 200 998 (Produktionsdatum 07/1973) scheint es, dass mein Telefunken ELK 639 einer der letzten hergestellten Empfänger aus dieser Baureihe war und als NOS-Gerät niemals zum Einsatz gekommen ist. Mich würde dabei sehr interessieren, ob ggf. eine noch höhere Werk-Nr. vergeben wurde?

Zwei separate Empfänger in einem Gehäuse

Zwei unabhängige Bereichsgruppen ermöglichen einen Frequenzumfang von 1:3000. Bereichsgruppe I von 9.8 kHz bis 570 kHz, unterteilt in 5 Teilbereiche und Bereichsgruppe II von 0.25 MHz bis 30 MHz, unterteilt in 10 Teilbereiche. Die Fein- und Grobabstimmung erfolgt jeweils über zwei separate Kurbelantriebe.

Der Telefunken Allwellenempfänger ELK 639 wurde aufgrund seines großen Frequenzbereichs als Betriebs-, Such- und Überwachungsempfänger für bewegliche und feste Funkempfangsstellen eingesetzt.

Mein Telefunken ELK 639 ist ein volltransistorisierter Einschubmodul-Empfänger (37 Transistoren und 35 Dioden) in einem klassischen Tischgehäuse integriert und wurde für eine hohe Lebensdauer unter rauen Einsatzbedingungen konzipiert. Insbesondere musste dabei auf eine hohe Betriebssicherheit (Korrosionsbeständigkeit) auch unter extremen Klimabedingungen (Salz, Luftfeuchtigkeit) geachtet werden.

Nur gut, dass die Raumluft in meinem Shack weitaus betriebsfreundlicher ist, als die damals gültigen MIL-Spezifikationen es vorgaben. Somit sollte mein Telefunken Empfänger sicherlich nochmals 50 Jahre ohne nennenswerte Probleme überstehen.

Ein Eichoszillator sorgt für eine hohe Ablesegenauigkeit

Die quarzgesteuerte Frequenzlupe übernimmt u. a. die Funktion eines Eichoszillators und ermöglicht zusätzlich eine Kontrolle der Skaleneichung und eine genaue Ablesung auf 0.5 kHz bis 1 kHz*. Der Eichozillator erzeugt auf Knopfdruck frequenzgenaue Eichmarken für den einfachen Abgleich zwischen angezeigter und tatsächlicher Frequenz.

*In Abhängigkeit vom Temperaturbereich (bis +25 Grad Celsius / bis +40 Grad Celsius)

Gebaut vorrangig für CW und AM

Durch die sehr gute Vorselektion und die sehr hochwertigen mechanischen Filter ist ein excellenter CW-Empfang möglich. Auch AM-Aussendungen werden in sehr guter Qualität mit dem ELK 639 wiedergegeben. Mit dem eingebauten A1-Überlagerer (Oszillator +/-3 kHz) ist auch der SSB-Empfang möglich, wenngleich es dafür heutzutage geeignetere Empfänger-Konzepte gibt. Übrigens, die Trennschärfe und Frequenzstabilität ist außerordentlich gut.

Superheterodynempfänger: ZF 180 kHz/525 kHz (Bereichsgruppe I), ZF 525 kHz (Bereichsgruppe II)

Schaltbare Betriebsarten: A1 tonlose Telegrafie, A2 tönende Telegrafie und A3 Telefonie

Schaltbare Bandbreiten: 0.2 und 3 kHz (Bereich I); 0.5, 1.5 und 6.0 kHz (Bereich II)

Signalaufbereitung von hoher Güte

Einfache und doppelte Frequenzumsetzung, Vorselektion durch ein bzw. zwei abgestimmte Vor- und Zwischenkreise, sowie hohe Flankensteilheit, durch die Verwendung mehrerer mechanischer Filter bewirken ein für die damalige Zeit excellenten Empfang, der sich auch heute noch anhören lässt (sh. Audio File weiter unten).

Interessanterweise wird die Signalstärke als relative Feldstärke in μA angezeigt und vermittelt dadurch zwangläufig ein viel besseres Verständnis für die verschieden großen Stromstärken, die ein solcher Empfänger verarbeiten muss. Beachtenswert ist auch, dass die vier antennenseitigen Eingänge des Empfängers mit 10/20 Veff EMK (Bereichsgruppe I) bzw. 40 Veff EMK (Bereichsgruppe II) gegen Erde abgesichert sind.

Je nach Stellung des Schalters für die Betriebsart erfolgt die HF-Pegeleinstellung von Hand oder mittels automatischem Schwundregelausgleich (heute AGC) mit einer statischen Zeitkonstante von ca. 0.5 Sekunden. Die Intermodulationsfestigkeit wird im Mittel mit +25 dB (Bereichsgruppe I) und +20 dB (Bereichsgruppe II), bei einem Signalabstand von 2 kHz und einer Signalstärke von 7.5 mV (Bereichsgruppe I) und 200 mV (Bereichsgruppe II), angeben. Ein wirklich beachtlicher IMD-Wert, der keinen Vergleich mit heutigen Spitzengeräten im AFU-Bereich scheuen muss.

Wer die Wahl hat, der hat die Qual

Ein Blick auf die Rückseite des ELK 639 offenbart überraschenderweise eine Vielzahl von Anschlüssen:

• Vier Antennen-Eingänge, inkl. Anschluss für eine Rahmenantenne

• Antennen-Ausgang

• ZF-Ausgang (@ 525 kHz, Bandbreite +/- 3 kHz @ 50 Ohm)

• Oszillator-Ausgang

• Audio/Pegel-Ausgänge

• 24V/110V/220V (45 bis 480 Hz)

Postskriptum

Drei der vier Antennenanschlüsse auf der Rückseite des Empfängers sehen zwar aus wie BNC-Anschlüsse, sind jedoch von der Dimensionierung deutlich größer. Es handelt sich um C Ludlum UG-636 A/U (C-Norm) Anschlüsse, so wie sie einst u. a. bei Rockwell-Collins Empfängern benutzt wurden. Im oberen Bild (Mitte, rechts) sind entsprechende Adapter (aus den USA) auf handelsübliche BNC-Anschlüsse zu sehen.

SSB 80m Band, Durchlassbereich +/-3 kHz

Hier ein kleines Video zu meinem Telefunken ELK 639 an meiner Doppelzepp-Antenne (2x27m). Das Audio wurde über den kleinen internen Lautsprecher ausgegeben.

Postskriptum

Der kleine eingebaute und schaltbare 10 Ohm, 250 mW Lautsprecher macht zur Überraschung einen recht guten Job. Der NF-Durchlassbereich geht von 200 Hz bis 6000 Hz.

Easy Listening - die perfekte Synthese

Die externe Digital Signal Processing Unit (DSP) namens "Lingua Sprachextractor" macht aus dem Telefunken ELK 639 einen fast neuzeitlichen DSP Empfänger. Die digitale Aufbereitung der analog demodulierten NF-Signale (AM/SSB) funktioniert beeindruckend gut. Das Hintergrundrauschen kann oftmals vollständig ausgeblendet werden, ohne dass die Verständlichkeit des Nutzsignals signifikant beeinträchtigt wird. Der Höreindruck verschieb sich scheinbar leicht zu Gunsten einer etwas tieferen Gesamttonlage. Dieser Höreindruck basiert überwiegend darauf, dass der von der Tonlage recht hohe und hell klingende Rauschanteil - nach dem Durchlaufen der DSP - nicht mehr im ausgegebenen NF-Spektrum vorhanden ist.

Ich habe schon seit vielen Jahren zwei verschiedene Lingua Sprachextractor Geräte (3 kHz u. 6 kHz Durchlassbreite) im Einsatz und möchte diese DSP Units in meinem Shack nicht mehr missen. In Kombination mit dem Telefunken Empfänger macht der Lingua Sprachextractor - mit seiner gleich großen 6 kHz NF-Durchlassbreite - einen perfekten Job. Insbesondere beim Hören mit einem Kopfhörer ist der Lingua Sprachextractor eine angenehme Entlastung für das Trommelfell.

BBC Radio 4 auf 198 kHz

Das Hören von Radiosendungen auf der Langwelle gehört mit Sicherheit zu den Highlights des Telefunken ELK 639. Auf dem Screenshot links ist die AM-Aussendung von BBC Radio 4 zu sehen. Das AM Signal ist am Tage am RMS-Meter mit einer Ablesung von ca. 20 dB SNR und abends bis zu ca. 25 dB SNR kräftig zu hören. Das hier sichtbare HF-Signal wurde über die ZF-Schnittstelle (525 kHz) des ELK 639 zu meinem DiRaWave 032 hin ausgekoppelt. Das BBC Radio-Programm wird über eine Gleichwellensendeanlage über drei Standorte in UK verteilt auf 198 kHz ausgestrahlt. Der für Zentral-Europa wichtige und zudem stärkste Sender (400 kW) steht in Droitwich Spa und nutzt für die Abstrahlung eine ca. 210 m hohe T-Antenne. Dank der tollen TX-Parameter ist ein störungsfreier Empfang an meinem QTH in Oldenburg i.O. mittels meiner 2x 27m Doppelzepp-Antenne durchgängig möglich. Hier spielt der Telefunken ELK 639 seine Stärken auch vollends aus. Die oftmals in Amateurfunkkreisen bemängelte Schwundausgleichsregelung - mit einer Regelkonstante von 0.5 sec. - macht einen wirklich tollen Job.

Wenngleich das im ELK 639 verbaute mechanische Filter (+/- 3 kHz @ 0 dB) für AM-Aussendung augenscheinlich schmal erscheint, ist der Höreindruck über einen guten Kopfhörer bzw. entsprechenden Lautsprecher überdurchschnittlich gut. Das liegt natürlich auch darin begründet, dass das mechanische +/-3 kHz Filter gem. Handbuch eine zusätzliche Durchlassbreite von +4.6 kHz @ -3 dB aufweist und somit dann insgesamt 10.6 kHz breit ist. AM Signale in Europa weisen ein standardisiertes Frequenzband von 0 Hz - 4.5 kHz auf, dieses führt dann zu einer maximalen AM Bandbreite von 9 kHz. Insofern scheint das verbaute +/- 3 kHz Filter durchaus passend zu sein. Dieser Eindruck findet auch im direkten Empfangsvergleich mit meinem DiRaWave 032 (Durchlassfilter @ 9 kHz) Bestätigung.

Zeitzeichen auf 60 kHz

Hier zu sehen und zu hören das Zeitzeichensignal aus Japan (Haganeyama) auf 60 kHz, gegen 08:30 UTC. Der Sender hat eine Leistung von 50 kW und überbrückt eine Distance von 8888 km. Meine Empfangsantenne 2x27m Doppelzepp.

Filter-Durchlassbreite

Der Screenshot zeigt die Durchlassbreiten der drei mechanischen Filter, die für die Bereichsgruppe II wählbar sind. Gezeigt wird ein HF-Signal (weißes Rauschen) um die Mittenfrequenz von 525 kHz (ZF). Bei der jeweiligen Schalterstellung (+/- 0.25, +/- 0.75, +/- 3.0) entsprechen die fett geschriebenen Werte der dargestellten Messung und die Werte in Klammern benennen die Filter-Durchlassbreiten @ 3 dB Abfall gem. Handbuch: +/- 0.5 kHz ( 0.95 kHz), +1.5 kHz (2.9 kHz) und +/-6 kHz (10.6 kHz).

Postskriptum

Übrigens, zeigt die Messung und insbesondere der Durchlasswert von 2.9 kHz @ 3 dB Abfall, dass der offensichtlich zu schmale +/- 0.75 (1.5 kHz) Filter durchaus eine gute Wahl für SSB-Aussendungen ist.

Auf der Frequenz

Der Screenshot zeigt das Referenzsignal von BBC Radio 4 auf 198 kHz, dass auf die 1. ZF (525 kHz) des ELK 639 Empfängers hochgemischt und via ZF-Schnittstelle an den DiRaWave 032 Empfänger ausgekoppelt wurde. Auch nach über 48 Stunden Empfangsmarathon steht der AM-Träger von BBC Radio 4 immer noch stabil auf der Ausgabefrequenz (1. ZF, 525 kHz). Das zeugt von einer sehr guten Frequenzstabilität des BBC Senders, des 50 Jahre alten Telefunken ELK 639 und des DiRaWave 032 Empfängers. Das Video zeigt den Empfang von Radio BBC 4 an meinem QTH mit einer 2x27m Doppel-Zepp-Antenne (Tonausgabe über den kleinen Frontlautsprecher).

Um die Performance meines Telefunken Empfängers nach einem halben Jahrhundert Einlagerung wiederherstellen zu können, habe ich den Telefunken ELK 639 Empfänger über 1000 Stunden non-stop unter wechselnden Betriebszuständen und zeitweise bis zum maximalen Antennenstrom (40 μA) unter realen Empfangsbedingungen betrieben. Diese Praxis zur Regenerierung der elektrischen Bauteile hatte sich zuvor auch schon bei meinen älteren Gerätschaften von Drake & Star sehr gut bewährt.

Wenn ich an den Unterschied zurückdenke, zwischen der ersten Inbetriebnahme und dem 1000 Stunden langen Dauerbetrieb, so zeigt sich auch bei meinem Telefunken ELK 639 der Erfolg einer solchen Regenerierungsprozedur. Wichtig ist dabei, dass alle Funktionen (Tasten, Regler etc.) im zeitlichen Verlauf mehrmals betätigt werden und diese dann über mehrere Stunden in ihrem Funktionszustand zu belassen. Vorsicht ist natürlich bei der maximal möglichen NF- und HF-Verstärkung geboten. Auch sollte im Vorfeld eines solchen Dauerbetriebs unbedingt eine Durchsicht des Empfängers erfolgen, um ggf. vorhandene und offensichtliche Fehlerquellen (Staub, Schraubenverbindungen, Kabelverbindungen- und Wege, grobe Lötpunkte, Masseverbindungen, oxidierte Kontakte, feuchte Elektrolyt-Kondensatoren etc.) vorher beseitigen zu können.

Kopfhörer

Wie beim Mikrofon entscheidet auch beim Kopfhörer oftmals der persönliche Geschmack und das Preis-/Leistungsverhältnis. Ungeachtet dessen ist es wichtig, dass der Kopfhörer hinsichtlich seiner Impendanz passend zur Ausgangsimpendanz des Empfängers ist. Generell kann gesagt werden, dass mit zunehmender Impendanz das Auflösungvermögen des Kopfhörers steigt, dieses setzt jedoch voraus, dass der Empfänger über eine entsprechende und leistungsstarke Audio-Verstärkerschaltung verfügt. Der Telefunken ELK 639 verfügt über einen kräftigen NF-Verstärker mit einem 600 Ohm Abschluss, somit passt der halb offene Kopfhörer von Beyerdynamic DT-880 (600 Ohm) mit seinem recht linearen Frequenzgang sehr gut zum Telefunken Empfänger.

Postskriptum

Der DT-880 bildet einen Frequenzumfang von 5 - 35000 Hz ab und zeigt dabei keine signifikanten Anhebungen der tiefen Frequenzbereiche auf. Dieser ausgewogene Frequenzgang ermöglicht ein sehr analytisches und zugleich natürliches Hören. Bedingt durch die beidseitig gleiche Impedanz (Empfänger und Kopfhörer) und weil gerade die Bass-Frequenzen bei diesem Kopfhörer nicht wie sonst üblich betont werden, ist auch das leichte und übliche NF-Brummen - vom Netzteil des Empfängers kommend - mit dem Kopfhörer nicht mehr wahrnehmbar.

Zum Abschluss

Mit dem Einzug des ELK 639 Empfängers in meinem Shack wurde bei mir ein schon fast vergessenes Gefühl wieder zum Leben erweckt. Mit Spannung vor einem Empfänger zu sitzen, dabei feinfühlig die Kurbel für die Frequenzabstimmung in der einen Hand, während man mit der anderen Hand versucht ist, auf den Millimeter genau den A1-Überlagerer, HF- und NF-Regler nachzuführen. Immer auf der Suche nach neuen oder auch bekannten Radiosignalen und kontinuierlich versucht ist, diese auf beste Verständlichkeit ab- und ggf. nachzustimmen. Was für ein ERLEBNIS - ohne optische Signal-darstellung von mehreren Megaherz Bandbreite, wie bei Software Defined Radios heute üblich - Radiosignale einfach nur durch Kurbeln zu entdecken!

An dieser Stelle einen ganz großen und lieben Dank an meine Frau Thekla, die mein nicht mehr ganz zeitgemäßes und zugegebenermaßen auch nicht ganz günstiges Hobby liebevoll erträgt :-)