Ein Eichmarkengeber (auch „Lattenzaun-Generator“ genannt) erzeugt regelmäßige Signale z. B. alle 100 kHz mit konstanter Amplitude, mit denen man einen Empfänger kalibrieren kann. Hier etwas Theorie dazu:
Der „naive Klassiker“ für einen solchen Generator ist ein Rechteck-Signal. Der Nachteil dabei ist, dass die Amplituden der einzelnen Oberwellen nicht konstant sind. Bei einem perfekt symmetrischen Rechteck fehlt jede zweite Oberwelle und das Signal fällt mit steigender Frequenz auch noch stark ab, wie sich aus der Reihenentwicklung nach Fourier ergibt.
Eine Lösung wäre der Sägezahngenerator. Der hätte zumindest mal jede Oberwelle, aber auch hier fallen die Amplituden der Oberwellen stark ab. Zudem ist ein Sägezahn in HF schwieriger zu erzeugen.
Ein anderer Weg ist, das Rechteck unsymmetrisch zu machen. Die Fourier-Reihe sieht erst mal schlimm aus. Wenn a die Pulsbreite und n die Oberwelle ist, ist die Amplitude $\sin(an)/n$. Das heißt die Amplituden können sogar 0 sein, je nachdem ob sich an durch $\pi$ teilen lässt. Und konstant sind die Amplituden noch weniger.
Wenn der Puls aber sehr schmal ist, das Rechteck also extrem unsymmetrisch ist, ergibt sich etwas anderes. Solange an kleiner ist als etwa 1⁄5 der Periodendauer der Grundfrequenz, kann der Sinus großzügig abgeschätzt als linear angenommen werden. Denn es gilt dann $ \sin(x) \approx x$ und die Amplituden der Oberwellen sind dann $ \sin(an)/n \approx a $. Das heißt, wenn der Puls hinreichend schmal ist, haben wir bis zu einer bestimmten Frequenz einen konstanten Verlauf der Amplitude der Oberwelle.
In konkreten Zahlen:
Grundfrequenz des „Lattenzaun“ f = 100 kHz
minimal erzeugbare Pulsbreite a = 5 ns
Periodendauer von f: T = 1/f = 10 μs
linearer Bereich T’ = T/5 = 2 μs
maximale konstante Oberwelle n = T’/a = 400
Frequenz der Oberwelle f’= f*n = 40 MHz
Das heißt, mit der Verzögerung von z. B. einem Logik-Gatter lässt sich ein Eichmarkengeber bauen, der die gesamte Kurzwelle mit einem konstanten Pegel an Oberwellen überstreicht. Durch Wahl von besonders schnellen Gattern und mit „Augen zudrücken“ bei der Konstanz der Amplituden ist das Gerät bis weit in den UKW-Bereich geeignet.
Hier eine Aufbauanleitung dazu. Und hier noch eine genauere Herleitung, aus der auch hervorgeht, dass der Puls sogar doppelt so breit sein darf: fourierrechteck.pdf
Der Begriff Eichen ist hier übrigens falsch. Nur das Eichamt kann eichen. Dafür ist eine besondere staatliche Zertifizierung nötig. Ein Abgleich gegen einen Standard wird Kalibrieren genannt. Diese Art von Schaltung ist auch als Kammgenerator oder englisch comb generator bekannt.
