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Zum Ende der Seite springen Funk Grundlagen
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onkelz onkelz ist männlich
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Funk Grundlagen Auf diesen Beitrag antworten Zitatantwort auf diesen Beitrag erstellen Diesen Beitrag editieren/löschen Diesen Beitrag einem Moderator melden       Zum Ende der Seite springenZum Anfang der Seite springen

Was ist Funk?
Funk heisst im englischen Radio und stammt ab vom lateinischen radius welches soviel bedeutet wie ausstrahlend. Dieser Begriff verdeutlicht wesentlich besser, worum es beim Medium Funk geht, nämlich um das Ausstrahlen und dem Empfangen, also der Verbreitung von Informationen.

Große Vielfalt
Die Vielfalt der in unsere Kommunikationsgesellschaft eingesetzten Funk-Anwendungen ist erstaunlich und kaum noch überschaubar: einfachste Ton-Übertragung (wie zum Beispiel Morsezeichen), Rundfunk und Fernsehen, Mobiltelefone, drahtlose Computer-Netzwerke (WLAN), Radio-Astronomie - um nur einige Bereiche zu nennen.

Es geht voran ...
Die Entwicklung des Mediums ging ziemlich rasant vor sich, wenn auch nicht mit der gleichen Geschwindigkeit wie zum Beispiel die Computertechnik voranschreitet. Ungefähr 80 Jahre ist es her, seitdem die erste transatlantische Funkverbindung zwischen Europa und dem amerikanischen Kontinent erfolgreich durchgeführt wurde.
Inzwischen ist es möglich mittels einen kleinen Satelliten -Telefones von jedem Punkt dieser Erde zu einem anderen beliebigen Punkt telefonieren zu können. Radio-Teleskope schauen tief ins Weltall und entdecken Strahlungs-Quellen in bisher ungeahnten Entfernungen. Raumsonden werden in Richtung anderer Planeten und Galaxien auf die Reise geschickt, und selbst in Entfernungen von Millionen von Kilometern ist eine Kommunikation mit den Sonden per Funk noch möglich.

Die Zukunft ist nicht rosa!
Glasfaser Allen Entwicklungen drahtgebundener Medien wie Glasfaser-Verkabelung, Breitbandkabel und Powerline zum Trotz wird das Medium Funk weder aussterben, noch an Bedeutung verlieren. Es gewinnt von Tag zu Tag an Bedeutung - als universelles Kommunikationsmittel der Menschheit.



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11.07.2017 01:02 onkelz ist offline E-Mail an onkelz senden Homepage von onkelz Beiträge von onkelz suchen Zur Startseite Nehme onkelz in deine Freundesliste auf
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Um etwas Funktheorie kommt man nicht herum, wenn man das Medium Funk verstehen und erfolgreich im Hobby-Bereich anwenden will. Keine Angst, es wird hier keinen physikalisch-technischen Grundlagenvortrag geben.

Sinnbild: Wellen im Wasser
Wir alle wissen, was passiert, wenn man einen simplen Stein in einen See wirft. Es bilden sich um die Stelle, an welcher der Stein verschwunden ist, kreisförmige Wellen, welche sich nach allen Seiten gleichmäßig ausbreiten und mit zunehmender Entfernung vom Eintauchpunkt immer schwächer werden. Wenn nun im Ausbreitungsweg dieser Wellen zum Beispiel eine Markierungs-Boje im Wasser schwimmt, wird diese von den Wellen getroffen und bewegt sich mit diesen Wellen.

Ein Sender kommt ins Spiel
Setzen wir dieses Bild analog auf das Medium Funk um. Ein Sender (Stein) erzeugt (wie auch immer) Funkwellen einer bestimmten Größe und Geschwindigkeit. Diese breiten sich kreisförmig um den Sender durch das Übertragungsmedium Luft aus. Mit zunehmender Entfernung vom Sender werden diese Wellen immer schwächer und können irgendwann nicht mehr wahrgenommen werden. Bei Funkwellen fehlt dem menschlichen Körper jedoch ein Instrument, um diese Wellen direkt zu registrieren, wie etwa die Augen, mit denen wir optische Eindrücke, wie Wellen auf dem Wasser wahrnehmen können.

Auch Empfänger werden gebraucht
Nun brauchen wir, um mit Funkwellen etwas anfangen zu können ein entsprechendes Instrument, einen Empfänger. Dieser besteht im einfachsten Fall beispielsweise aus einem Stück Draht und einer Lampe, um die Auswirkungen der Funkwellen sichtbar zu machen. Die vom Sender ausgestrahlten Funkwellen treffen auf diesen Draht wie auf die Boje im Wasser. Der Draht des Empfängers (im Allgemeinen Antenne genannt) bewegt sich mit den Wellen und erzeugt auf diese Weise einen elektrischen Wechselstrom, welcher auch durch die angeschlossene Lampe fliesst. Der Effekt ist klar, die Lampe leuchtet.

Auf die Entfernung kommt es an
Je weiter der Empfänger nun vom Sender entfernt ist, desto schwächer sind die Wellen, welche beim Empfänger registriert werden und desto schwächer leuchtet die angeschlossene Lampe in unserem Beispiel. Übertragen auf die Praxis: Je weiter man sich mit einem drahtlosen Telefon, wie es viele sicherlich besitzen, von der Basis-Station entfernt, desto größer werden die Störungen bzw das Rauschen im Telefon.

Induktion ... nicht Intuition
Funkwellen sind sogenannte elektro-magnetische Wellen, das heisst, sie übertragen elektrische Energie, womit auch erklärt wäre, warum unsere Lampe (ein elektrisches Gerät) in obigem Beispiel leuchten kann. Dieser Effekt, der drahtlosen elektrischen Übertragung wird Induktion genannt und zum Beispiel seit vielen Jahrzehnten in Transformatoren verwendet, mit denen die Hochspannung von Freileitungen (230/380 KiloVolt) in die zu Hause gebräuchlichen 230 bzw 380 Volt gewandelt werden.

Frequenzen und Schwingungen
Funkwellen werden im allgemeinen Sprachgebrauch als Frequenzen bezeichnet und in der Maßeinheit Hertz gemessen (nach Heinrich Hertz, dem Entdecker der Funkwellen), welche ein genaues Maß für die Anzahl der Schwingungen der Funkwelle ist. Je mehr Schwingungen, desto größer ist die Frequenz.

Die genaue technische Umsetzung einer drahtlosen Übertragung würde hier den Rahmen sprengen. Nähere Informationen erhält man in den Quellenverzeichnis genannten Fachbüchern.

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11.07.2017 01:03 onkelz ist offline E-Mail an onkelz senden Homepage von onkelz Beiträge von onkelz suchen Zur Startseite Nehme onkelz in deine Freundesliste auf
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Das für drahtlose Übertragungen geeignete Frequenz-Spektrum ist riesig und wird daher zur Übersichtlichkeit in Bereiche unterteilt. Diese Bereiche werden in der unten stehenden Tabelle dargestellt. Für die Frequenzen über 30 MHz ist im Deutschen nur der Begriff Ultra-Kurzwelle verfügbar, allgemein werden die Kurzbezeichnungen (VHF/UHF/SHF/EHF) verwendet.

Frequenzen und deren Bezeichnungen

0 Hz 30 kHz VLF Very Low Frequency Niederfrequenz (NF)

30 kHz 300 kHz LF Low Frequency Langwelle (LW)

300 kHz 3000 kHz MF Medium Frequency Grenzwelle (GW) bzw
Mittelwelle (MW)

3 MHz 30 MHz HF High Frequency Kurzwelle (KW)

30 MHz 300 MHz VHF Very High Frequency Ultra-Kurzwelle (UKW)

300 MHz 3000 MHz UHF Ultra High Frequency

3 GHz 30 GHz SHF Super High Frequency

30 GHz 300 GHz EHF Extremely High Frequency

Sehr oft findet man auch eine andere Art der Frequenzangabe, z.b. "41-Meter Rundfunkband". Man spricht hier von der Wellenlänge, welche die Frequenz in Relation zur Lichtgeschindigkeit setzt. Elektrische Schwingungen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Die Wellenlänge ist ein Maß dafür, wieviele Schwingungen in einer Sekunde stattfinden. Die Wellenlänge berechnet man wie folgt:

ist die Lichtgeschwindigkeit (ca. 3 x 108 m/s)
und f die Frequenz in Hertz.

Nach obenstehender Formel entspricht eine Frequenz von 30 MHz einer Wellenlänge von 10 Metern oder eine Wellenlänge von 41 Metern (KW-Rundfunkband) entspricht 7.317 kHz.

Die Wellenlänge ist eine wichtige Größe, um die mechanische und elektrische Länge einer Antenne ausrechnen zu können. Zum Beispiel wäre ein Halbwellen-Dipol für das 10 Meter Band theoretisch etwa 5,26 Meter lang.

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11.07.2017 01:03 onkelz ist offline E-Mail an onkelz senden Homepage von onkelz Beiträge von onkelz suchen Zur Startseite Nehme onkelz in deine Freundesliste auf
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Im Kapitel GRUNDLAGEN/THEORIE haben wir gelernt, das sich Funkwellen wie Wellen im Wasser verhalten. Ebenso kamen optische Wellen (das Licht) zur Sprache, welche eigentlich auch nur Funkwellen mit extrem hohen Frequenzen sind.

Hier wollen wir untersuchen, auf welchen Wegen sich Funkwellen im Kurzwellen- und UKW-Bereich ausbreiten können.

Kurzwellen
Kurzwellen überbrücken auf zwei verschiedenen Wegen die Distanz zwischen Sender und Empfänger:

a) Bodenwellen werden gradlinig vom Sender abgestrahlt d.h. sie breiten sich entlang der Erdoberfläche aus. Dabei werden die Wellen von der Erdoberfläche selbst beeinflusst. Man spricht hier von Dämpfung. Diese hat direkte Auswirkungen auf die Feldstärke einer Funkwelle beim Empfänger.

Kurzwellen reichen über den sichtbaren Horizont hinaus und können zwischen 20 (bei 28 MHz) und 150 km (bei 3,5 MHz) überbrücken. Außerdem sind Bodenwellen unabhängig von Tages- und Jahreszeiten und ermöglichen so zu jedem Zeitpunkt eine qualitativ sehr gute Verbindung zum Funkpartner.

b) Raumwellen sind für den Funkbetrieb auf Kurzwelle jedoch wesentlich interessanter. Man versteht darunter diejenigen Wellen, welche von einer Sendeantenne schräg in den Himmel abgestrahlt werden.

Wie wir alle in der Schule gelernt haben, wird die Erde von der sogenannten Athmosphäre umgeben. Diese besteht aus mehreren unterschiedlich dicken Luftschichten, und wird auch Ionosphäre genannt.

Wichtig für Funkwellen sind die D-Schicht (60-100 km Höhe), die E-Schicht (100-150 km Höhe) und die F-Schichten (zwischen 170 und 400 km Höhe). Vor allem die letztgenannten sorgen dafür, das von unten schräg einfallende Funkwellen reflektiert und zur Erde zurückgestrahlt werden, vergleichbar mit einem Spiegel, welcher beispielsweise das Licht einer Taschenlampe auf eine gegenüberliegende Wand zurückwirft.

Funkwellen zwischen 10 und 30 MHz werden nun von diesen Schichten (speziell den F-Schichten) reflektiert und wieder zur Erde zurück "geworfen". Vielfach werden die Wellen von der Erdoberfläche selbst wieder in den Raum gestrahlt, so dass mehrere sogenannte "Sprünge" entstehen.

Die Fähigkeit der Luftschichten zur Reflexion von Funkwellen entstehen durch eine ständige Aufladung mittels Sonneneinstrahlung. Man nennt diesen Effekt "Ionisation". Da sich die Erde selbst um ihre eigene Achse dreht und zudem noch in einer großen Ellipse um die Sonne fliegt entstehen die uns sehr bekannten Tages- und Jahreszeiten. Folglich werden die Luftschichten mal mehr und mal weniger stark durch die Strahlen der Sonnen aufgeladen. Die Stärke der Sonnenstrahlen selbst fällt und steigt zudem noch einem 11 Jahre dauernden Rhythmus, welcher am besten durch die Zahl der Sonnenflecken beobachtet werden kann.

Die oben angeführten Bedingungen führen nun dazu, daß eine Verbindung zu weit entfernten Stationen nicht zu jeder Tageszeit auf jeder Frequenz möglich ist. Speziell die Frequenzen zwischen 20 und 30 MHz (z.B. 10 Meter Amateurfunkband und 11-Meter CB-Funkband) sind sehr stark von den Vorgängen auf der Sonnenoberfläche abhängig und somit stets nur in Jahren großer Sonnenaktivitäten für Fernfunkverkehr zu gebrauchen.

Aufgrund von Sonnenbeobachtungen können die Grenzfrequenzen LUF (Lowest Usable Frequency) und MUF (Maximum Usable Frequency) bestimmt werden. Zwischen LUF und MUF befindet sich der Frequenzbereich, welcher am besten geeignet ist, eine Fernverbindung herzustellen. In Jahren maximaler Sonnenaktivität steigt die MUF auf 35 MHz und ermöglicht Funkverkehr rund um die Welt im CB-Funk und auf allen Amateurfunkbändern. In Jahren geringer Sonnenaktivität liegt die MUF meist um 15 MHz herum. Frequenzen oberhalb de MUF sind für den Zuhörer praktisch "tot" und nur für lokale Funkgespräche (per Bodenwelle) nutzbar.

Charakteristisch für Funkgespräche über Raumwellen ist das Auftreten einer oder mehrere "Toter Zonen". Darunter versteht man den Bereich, in welchem Bodenwellen nicht mehr und Raumwellen noch nicht empfangbar sind. Weitere Tote Zonen entstehen zwischen den Auftreffpunkten der Raumwellen. In einer solchen Toten Zone kann das Signal der sendenden Funkstation nicht empfangen werden, selbst wenn diese (wie im 10-Meterband oft zu beobachten) nur wenige Kilometer vom Empfänger entfernt ist.

Ein besonderer Effekt der Raumwellenausbreitung betrifft den Frequenzbereich zwischen 25 und 60 MHz, ist jedoch aber auf für UKW-Funk durchaus interessant. Dieser wird "Short Skip" (in etwa: "Kurzer Sprung") genannt. Hierbei werden die Funkwellen nicht erst an den F-Schichten der Ionosphäre, sondern an sporadisch auftretenden E-Schichten reflektiert. Das Resultat sind Sprünge der Funkwellen im Bereich bis 1.000 km Entfernung um den Sender. Praktisch sieht das in etwa so aus: Normalerweise erreicht man im 10-Meterband der Funkamateure zur Zeiten großer Sonnenaktivitäten viele Länder jenseits des Atlantiks. Unter "Short Skip" Bedingungen werden plötzlich Funkverbindungen im europäischen Raum (z.B. von Nord- nach Süddeutschland, oder von Deutschland nach England) ermöglicht, welche normalerweise in eine Tote Zonen fallen würden.

Ultrakurzwellen
Frequenzen ab ca. 30 MHz aufwärts werden im Regelfall nur die zuvor beschriebenen Bodenwellen ausnutzen. Die selbstverständlich auch vorhandenen Raumwellen werden von den atmosphärischen Luftschichten nicht mehr reflektiert und entweichen nahezu ungehindert in den Weltraum. Das diese dort aber nicht verloren gehen, zeigt diese Kapitel weiter unten.
Bodenwellen breiten sich, wie schon gehört, quasi-optisch aus, das bedeutet eine gradlinige Ausbreitung der Wellen bis zum Horizont und darüber hinaus. Alle Stationen die vom Sender aus gesehen hinter dem Horizont liegen, dürften folglich dessen Signale nicht mehr empfangen könne. Trotzdem sind auf UKW-Frequenzen Entfernungen von 1.000 bis 1.500 km durchaus überbrückbar.

Dies wird durch mehrere Effekte möglich. Zum einen "krümmen" sich Funkwellen bei einer quasi-optischen Verbindung hinter den Horizont und reichen theoretisch ca. 25% weiter, als die Entfernung vom Sender zum Horizont beträgt.

Eine weitere Ursache für die oben genannten Reichweiten sind sogenannte "Inversions-Wetterlagen". Niedrige Luftschichten der uns umgebenden Atmosphäre werden im Regelfall mit zunehmender Entfernung vom Erdboden immer kühler, wobei der Temperaturübergang fließend ist. Sollte dieser übergang jedoch einmal sehr scharf abgegrenzt sein (eine Luftschicht mit 5°C grenzt an eine Luftschicht mit 10°C) werden die Funkwellen an dieser Grenzstelle zum Erdboden reflektiert.

Die Stärke der Inversion hängt vom Temperaturunterscheid der angrenzenden Schichten ab. Wenn zum Beispiel die Luft unterhalb einer Wolkenbank 10°C warm ist und die Luft überhalb dieser Bank 15°C durch die direkte Sonnenwärme auf 15°C aufgeheizt wurde, sind dies ideale Bedingungen für den Weitverkehrsfunk auf UKW.

Für den Fall das sich eine kalte Luftschicht zwischen zwei sehr warmen und feuchten Luftschichten befindet, spricht man von einem Kanal bzw. einem "Duct". Die Funkwellen verbleiben sehr lange innerhalb dieses Kanals, weil sie immer wieder zwischen den umgebenden Luftschichten hin und her gebrochen werden. Im 2-Meterband der Funkamateure können durch solch einen "Duct" maximal Reichweiten bis 1.500 km überwunden werden.

Turbulenzen der Luft sind für Flugzeuge und deren Passagiere äußerst unangenehm. Für Funkamateure jedoch bieten sie eine dritte Möglichkeit, weite Entfernungen zu überbrücken. Man spricht hier von sogenannten "Scattern". Die Funkwellen werden direkt an diesen Turbulenzen reflektiert und zur Erde gestrahlt. Liegt eine solche Turbulenz knapp über dem sichtbaren Horizont, sind sehr große Entfernungen zwischen Sender und Empfänger möglich. Weitere Störungen der Luftschichten, welche ebenfalls für Weitverkehrsverbindungen verantwortlich sein können, sind z.B. Regenschauer oder "schwere" Gewitterwolken, welche speziell im Bereich ab 1.000 MHz (1 GHz) für Reflexion sorgen können (Regen-Scatter).

Finden die vorgenannten Erscheinungen in großer Höhe, das heißt in der Troposphäre (5 bis 10 km Höhe) statt, spricht man von Tropo-Scatter. Die weiter oben angesprochenen sporadisch auftretenden E-Schichten gehen meist einher mit Tropo-Scatter.

Mit zunehmender Höhe findet man einen weiteren Effekt, welcher zuweilen auch unter Nichtfunkern großes Aufsehen erregt. Wir sprechen hier von Spuren oder "Schweifen", welche Meteore hinterlassen, wenn diese durch unsere Erdatmosphäre fliegen. Diese Spuren bestehen aus Staubteilchen, welche der Meteor beim Durchflug verliert und welche durch die Luftschichten elektrisch aufgeladen werden (Ionisation).

Funkamateure benutzen die Meteorschweife besonders in Zeiten großer Meteoriten-Schauer (Leoniden, Perseiden) zur Reflexion ihrer Funksignale, welche kurz mit "MS" (Meteo-Scatter) bezeichnet werden.

Die kurze Lebensdauer der durch einen Meteor erzeugten Spur bedingt die Verwendung von Morsezeichen mit einer Geschwindigkeit zwischen 250 und 1.000 Buchstaben pro Minute.

Die Letzte der Möglichkeiten, wie ein Sender eine Reichweitenerhöhung im UKW Bereich erreichen kann wird "Aurora" genannt, eine nordlichtähnliche Erscheinung am Abend- oder Nachthimmel. Hierbei wird die Atmosphäre derart stark aufgeladen (ionisiert) das sie zu leuchten anfängt und hierbei auch Funkwellen reflektieren kann.

Der fernste Reflektor für Funkwellen ist jedoch der Mond. Hierbei werden die vorhin erwähnten "fast nutzlosen" Raumwellen wieder benötigt. Mittels einer hohen Sendeleistung und großen Antennen-Anlagen ist es möglich, den Mond als direkten Reflektor einzusetzen. Man kann dies durchaus einem Billardspiel gleichsetzen, in dem "über Bande" gespielt wird. Man spricht hier vom "Erd-Mond-Erde" Verkehr oder auch kurz von EME.

Zwischen dem Mond und der Erde befinden sich eine Unzahl von Satelliten. Einige davon wurden von Funkamateuren gebaut und durch Raketen oder Flüge des Spaceshuttle in die Erdumlaufbahn befördert. Die Raumwellen der UKW-Frequenzen sind hier hilfreich, um Verbindung mit diesen Satelliten zu erhalten.

Fading
Unter Fading oder zu Deutsch "Schwund" versteht man ein Abschwächen oder Verzerren einer Funkwelle. Schwund entsteht unter anderem durch die durchquerten Luftschichten oder der Reflexion an einem Hindernis wie Berge, Häuser oder auch Bäumen. Durch Fading "entstellte" Signale erkennt man meist an einer Verzerrung von Sprache oder Morsezeichen.
Reflexionen von UKW Funkwellen kommen zum Beispiel verstärkt beim Betrieb eines Funkgerätes während einer Autofahrt zum Tragen. Das empfangene Signal schwankt hierbei unter Umständen sehr stark und führt mehr oder weniger Rauschen mit sich.

Unter bestimmten Bedingungen kann es sogar passieren, das reflektierte Signale auf zwei oder mehr Wegen beim Empfänger mit minimalem Zeitunterschied eintreffen. In diesem Fall spricht man von Interferenzen, welche oft durch eine Veränderung der Antenen-Ausrichtung oder Verlagerung des Sender-Standortes unterbunden werden können.

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11.07.2017 01:04 onkelz ist offline E-Mail an onkelz senden Homepage von onkelz Beiträge von onkelz suchen Zur Startseite Nehme onkelz in deine Freundesliste auf
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Grundlegendes
Vereinfacht gesagt ist ein Sender ein elektrischer Schaltkreis, welcher elektromagnetische Schwingungen erzeugt und über eine Antenne an die Umwelt abgibt. Der einfachste Sender wandelt niederfrequente Schwingungen des Sprachbereiches (30 bis 3000 Hz) in hochfrequente, sendefähige Schwingungen um. Es handelt sich hierbei also um eine Analog-Übertragung. Angefangen hat alles mit Sendern zur Übermittlung von Morsezeichen. Sprach-, Text- und Bild-Übertragung erfordert immer Zusatzgeräte und Einrichtungen, zur Wandlung der Quellensignale (zum Beispiel Sprache) in elektromagnetische, niederfrequente Schwingungen (Modulator).

Komponenten eines Senders
Im nachfolgenden, wollen wir beispielhaft die einzelnen Komponenten eines Senders zur Sprachübertragung betrachten. Die Grafik zeigt ein sogenanntes Blockschaltbild, eine schematische Darstellung der Sender-Komponenten. Schematisch deswegen, weil ein detailliertes elektronisches Schaltbild den Rahmen sprengen würde, und zudem nur fachlich versierten Lesern verständlich ist.

Mikrofon und NF-Verstärker
Das Mikrofon wandelt die akkustischen Wellen der Sprache (zwischen 30 und 3000 Hz) in eine Wechselspannung gleicher Frequenz um. Der nachgeschaltete NF-(Niederfrequenz-) Verstärker verstärkt das Wechselspannungs-Signal möglichst linear, das heisst ohne Verzerrung oder Veränderung des Signals.

Oszillator
Eine aktive elektromagnetische Komponente (Schwingkreis) erzeugt eine elektromagnetische Schwingung, welche schon die eigentliche Sendefrequenz besitzt. Ein Oszillator kann entweder durch Quarze oder durch eine PLL (Phase Locked Loop, Phasenrückkopplung) genannte Mikroprozessorschaltung gesteurt werden. Mit Quarzen werden üblicherweise Sender für Einzelfrequenzen (Kanalgeräte) betrieben, PLLs können eine mehr oder weniger große Bandbreite an Frequenzen erzeugen (Multikanal- oder Frequenzband-Sender).

Mischer/Modulator
Im Mischer/Modulator werden die hochfrequenten Signale des Oszillators mit den niederfrequenten Signalen aus dem Mikrofon gemischt zu einem einzigen hochfrequenten, aber noch schwachen sendefähigen Signal. Es gibt viele Möglichkeiten, wie Amplituden- oder Frequenz-Modulation, welche in einem eigenen Kapitel erläutert werden. Je nach Modulationsart ist der Modulator mehr (SSB/FM) oder weniger komplex (AM, CW) aufgebaut.

HF-Verstärker und Antenne
Jeder Sender besitzt einen internen Verstärker des Signales, welches im Mischer/Modulator erzeugt wird. Je nach Geräteart und verfügbarer Stromversorgung fällt diese Verstärkung mehr oder weniger groß aus. Es kann jederzeit ein externen HF-Verstärker (sogenannte Endstufe, im CB-Funk-Jargon auch "Brenner" bzw "Nachbrenner" genannt) am Senderausgang nachgeschaltet werden.
Die Antenne ist keine Senderkomponente, und wird über eine Draht-Verbindung mit dem Sender verbunden und hat die Aufgabe, die am Senderausgang entstehenden hochfrequenten Signale an die Umwelt abzustrahlen.

Bei hohen Frequenzen: Skin-Effekt
Ein elektrischer Grundsatz lautet: Mit zunehmender Frequenz verlagert sich der Elektronen-Strom an die Oberfläche eines Leiters (Skin-Effekt). Dies bedeutet, das zum Beispiel im Kurzwellenbereich die Signale eines Senders durch einen Kupferleiter fliessen. Bei Frequenzen im Gigahrtz-Bereich fliessen die Elektronen der Funksignale an der Oberfläche eines Kabels oder Leiters. Das bedeutet wiederum, das Sender mit zunehmender Frequenz wesentlich komplexer aufzubauen sind. Im Gigahertz-Bereich werden zum Beispiel Hohlleiter anstatt Kupferleitungen verwendet. Lang-, Mittel- und Kurzwellensender können relativ problemlos mit herkömmlicher Elektronik aufgebaut werden.

Grundlegendes
Vereinfacht gesagt, ist ein Empfänger ein elektrischer Schaltkreis, welcher über eine Antenne empfangene hochfrequente Schwingungen in eine, dem Menschen verständliche Form (Sprache, Text- und Bilder) umwandeln kann. Zum reinen Sprach- und Tonempfang (Morsen) wird ein einfacher Lautsprecher verwendet. Zur Darstellung von Texten und Bildern sind externe oder interne Zusatzgeräte (Demodulatoren bzw Konverter) notwendig. Mit diesen werden die analogen Wechselspannungssignale zum Beispiel in digitale Impulse gewandelt, welcher ein Computer verarbeiten kann.

Komponenten eines Empfängers
Im nachfolgenden, wollen wir beispielhaft die einzelnen Komponenten eines Empfängers zur Sprachübertragung betrachten. Die Grafik zeigt ein sogenanntes Blockschaltbild, eine schematische Darstellung der Empfangs- Komponenten. Schematisch deswegen, weil ein detailliertes elektronische Schaltbild den Rahmen sprengen würde, und zudem nur fachlich versierten Lesern verständlich ist.

Antenne/Selektion
Zusammen mit der (externen oder internen) Antenne bildet die Selektion den eigentlichen Empfangskreis. Die Antenne schwingt in der Frequenz, welche sie direkt empfängt. Diese Schwingung wird durch die Selektion in elektrische Wechselspannung umgesetzt. Die Selektion ist auch für den Empfangsbereich zuständig. In einem Einfach Empfänger wird durch das Verstimmen des Empfangs-Schwingkreises die Empfangs-Frequenz bestimmt. Dies ist das direkte Gegenstück zum Oszillator im Sender. Zumeist wird auch hier zwischen Antenne und Selektion ein Hochfrequenz-Verstärker eingesetzt.

Demodulator
Im Demodulator wird die Spreu vom Weizen getrennt, sprich die niederfrequenten Sprachanteile der empfangenen Sendung wird aus dem hochgefrequenten Signal ausgesiebt und weitergeleitet. Der Hochfrequenz-Anteil wird verworfen. Ein Demodulator ist meist das komplexeste Teil eines Empfängers.

NF-Verstärker/Lautsprecher
Der Niederfrequenz-Verstärker verstärkt das aus dem Demodulator entnommene Sprachsignal und gibt dieses über einen (in userem Falle) Lautsprecher dem Menschen verständlich wieder. Externe Daten- und Bilddemodulatoren für Texte und Bilder können entweder vor, oder nach dem NF-Verstärker angeschlossen werden, je nach Beschaffenheit des Signales.

Logischerweise hält sich der Stand der Empfangstechnik mit dem der Sendertechnik Schritt. Eine detaillierte Beschreibung von Sende- und Empfangstechnik findet man in der Fachliteratur.

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Funkgeräte
Grundlegendes
In der Anfangszeit des kommerziellen und Amateur-Funks wurden grundsätzlich Sender und Empfänger als getrennt aufgebaute Geräte betrieben. Mittels einfachster Schalter wurde der Strom zwischen Empfänger und Sender hin und hergeschaltet, um entweder eine Sendung abzusetzen oder einen Funkspruch zu empfangen.

Vom Gerätepark zum Kombigerät
Im Laufe der Zeit wurde der Wunsch nach einem kombinierten (und damit auch wesentlich besser transportablen) Gerät zum Funken bei vielen Menschen größer und es wurden sogenannte "Sende-Empfänger" entwickelt, bei denen zunächst beide Komponenten (Sender und Empfänger) zwar im gleichen Gehäuse untergebracht wurden, aber dort abgeschirmt und unabhängig voneinander betrieben wurden.

Die Miniaturisierung schreitet voran
Mit dem Aufkommen von immer leichteren, kleineren und stromsparenden elektronischen Bauelemeneten und dem damit einhergehenden Verschwinden der Elektronen-Röhre aus den Schaltungen konnten auch die Funkgräte schrumpfen. So können Mobiltelefone schon seit Jahren in Armbanduhren untergebracht werden, ebenso wie Hobbyfunkgeräte auch in dieser Form verkauft werden.

Hierbei haben sich nun im Laufe der Jahrzehnte unterschiedliche Betriebsarten für die Sende-Empfänger entwickelt.

Simplex-Technik
Sender und Empfänger werden nach wie vor per Hand (Sprechtaste) wechselseitig an die Antenne geschaltet. Dabei sind Sende- und Empfangsfrequenz gleich. Ein gleichzeitiges Empfangen und Senden ist nicht möglich. Im deutschen Sprachgebrauch wird diese Betriebsart auch "Wechselsprechen" gennant.






Semi-Duplex-Technik
Sender und Empfänger werden per Hand (Sprechtaste) oder durch eine Elektronik (Vox) wechselseitig an die Antenne geschaltet. Sende- und Empfangsfrequenz können unterschiedlich oder gleich sein. Ein gleichzeitiges Empfangen und Senden ist nicht möglich. Funkamateure bezeichnen diese Betriebsart als Split-Betrieb. Die Umschaltezeiten zwischen Senden und Empfangen können durch die Elektronik so kurz sein, das (z.B. bei Morsezeichen) der Eindruck eines gleichzeitigen Senden und Empfanges besteht. BOS-Funker nennen diese Betriebsart "bedingtes Gegensprechen".


Duplex-Technik
Sender und Empfänger werden zwar per Hand (Sprechtaste) geschaltet, sind aber über eine Antennenweiche gleichzeitig mit der Antenne verbunden. Dabei sind Sende- und Empfangsfrequenz unterschiedlich. Sinn des ganzen ist ein gleichzeitiger Sende- und Empfangsbetrieb. Hierbei müssen aber Sende- und Empfangsfrequenz um einen bestimmten Wert auseinanderliegen, um sich nicht gegenseitig zu stören. BOS-Funker nennen diese Betriebsart "Gegensprechen" - der Effekt ist der gleiche wie bei einem Telefongespräch, man kann den Gesprächspartner jederzeit unterbrechen um Wiederholungen zu vermeiden oder zu einem bestimmten Detail zu befragen. Der Nachteil ist aber, das zwei Frequenzen durch eine Funkstation belegt werden.

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Antennen(-technik)
Grundlegendes
Das Feld der Antennen-Theorie und -Praxis ist weitgestreut und viel zu umfangreich, um es hier in kurzen Worten abzuhandeln. Kurz gesagt: Eine Antenne muss immer zur Frequenz "passen" auf der diese benutzt werden soll - das heisst diese muss "abgestimmt" sein (elektrisch und mechanisch an die Frequenz angepasst werden). Wir wollen hier einige gebräuchliche Antennenformen beschreiben.

Drahtantenne/Langdraht
Die einfachste Form einer Antenne ist der sogenannte Langdraht, welcher zumeiste einfach nur aus einem isolierten Kupferdraht beliebiger Länge besteht. Mittels eines Anpassgerätes kann dieser für Sendung und Empfang an das Funkgerät angepasst werden. Ein Langdraht ist aber nur für den Betrieb im Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich praktikabel und kann je nach Möglichkeiten entweder gerade, verwinkelt, als Schleife oder Dreieck aufgespannt werden. Ideal vor allen Dingen für Leute, denen es nicht erlaubt ist, große Antennenanlagen auf Hausdächern oder Masten zu errichten. Ein Langdraht kann nur mit einem manuellen oder automatischen Abstimmgerät verwendet werden, ist jedoch dafür für mehrere Frequenz-Bereiche geeignet.

Dipol
Ein Dipol besteht eigentlich auch nur aus Draht. Im Gegensatz zum simplen Langdraht wird er jedoch mit einer abgestimmten Speiseleitung betrieben, und kann somit direkt am Funkgerät angeschlossen werden (ohne Abstimmgerät). Dafür ist der Dipol auch nur in dem Frequenzbereich zu gebrauchen, welcher seiner elektrischen Länge entspricht. Zum Beispiel ist ein Dipol für den 10-Meter Amateurfunkbereich ungefär 5,5 Meter lang. Ein Dipol erspart somit lästige Abstimmarbeit. Kombinationen aus meheren Dipolen an einer Speiseleitung sind durchaus möglich. Ein Dipol hat bei waagrechter Montage zwei Hauptstrahlrichtungen, welche quer zu seiner Achse liegen. Bei senkrechter Montage wirkt ein Dipol als Rundstrahler.

Groundplane/Vertikal Antenne
Eine vertikal montierte Antennen-Lösung stellt eine Groundplane dar. Diese besteht zumeist aus Aluminium-Rohren, welche mittels Standfuß und Seilabspannung auf einem Dach befestigt werden. Auf Schräg- bzw Satteldächern werden diese meistens an die Dachbalken geschraubt und durch spezielle Dachpfannen nach aussen geschoben. Ein Vertikal-Antenne wird ebenfalls mit einer abgestimmten Speiseleitung (Koaxiakabel) betrieben, welche den direkten Anschluss an den Sender erlaubt. Je nach Konstruktion (zum Beispiel Spulen zur elektrischen Verlängern bzw mechanischen Verkürzung, so genannten "Traps") kann eine Vertikal-Antenne auf meheren Frequenzbändern betrieben werden. Vertikal-Antennen sind immer Rundstrahlantennen, erlauben somit ungerichteten Empfang und Sendung.



Richtantenne
Wenn man mehrere Vertikal-Antennen in bestimmten Abständen nebeneinander montiert, bekommt man eine Richtantenne, weil sich die eizelnen Antennen so gegenseitig beeinflussen, daß eine Hauptstrahlrichtung ähnlich wie beim Dipol entsteht. Setzt man dieses ganze Gebilde nun auf eine Dreheinrichtung (Rotor) auf einen Mast, erhält man ein Richtantenne, mit der sich zum Beispiel ganz gezielt Sendungen aus Amerika oder Afrika empfangen lassen, ohne das Sendungen aus Nachbarstaaten den Empfang beeinträchtigen. Gleiches gilt natürlich auch für die Sendung. Für Kurzwelle sind Richtantennen jedoch so groß, das sie fast immer durch die schon genannten Traps elektrisch verlängert werden müssen. Dadurch erhalten Richtantennen auch die Eigenschaft, auf mehreren Frequenzbändern verwendbar zu sein.

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Das Hobby "Funk" im Vergleich
Der doch sehr breit gefächerte Hobbyfunk soll hier in kurzen Zügen mit Vor- und Nachteilen miteinander verglichen werden. Hier zunächst eine Übersicht über Frequenzen, Reichweiten und Kosten. Da man keinen genauen Vergleich stellen kann, findet man hier nur ungefähre und durchschnittliche Angaben.

Amateurfunk LW bis EHF max 750 Watt Weltweit 2003: EUR 24,60, 2004: EUR 21,80, 2005: EUR 21,30 (**1)

CB-Funk 27 MHz 4/1 Watt 40 km keine / (**2)

DMR 446 / PMR 446 446 MHz 0,5 Watt 5- 10 km keine

FreeNet 149 MHz 0,5 Watt 10-15 km keine

SRD (LPD) 434 MHz 0,01 Watt ca. 5 km keine

(**1) Amateurfunkgebühren werden jedes Jahr gemäß der
Frequenzschutzbeitragsverordnung (FSBeitrV) neu festgelegt.
(**2) CB-Funk ist generell gebührenfrei - Wird eine Feststation innerhalb der Schutzzonen betrieben,
muss diese gebührenpflichtig angemeldet werden.

Man sieht schon, ein realistischer Vergleich zwischen den Funkanwendungen ist einfach nicht möglich, trotzdem liefert uns die Tabelle eine gute Übersicht.

Amateurfunk
Vorteile: Weltweite Kontakte, Beschäftigung mit Technik und Wissenschaft, Experimentieren, gesetzlich definierter Funkdienst, weltweiter Rückhalt durch internationale Verbände
Nachteile: Prüfung, großes technisches Wissen nötig, technisch großer Aufwand zum Funken, Geräte sehr teuer

CB-Funk
Vorteile: große Anzahl von Mitfunkern, kein Kosten (mehr), transatlantische Reichweiten möglich, Geräte relativ günstig, große Anzahl von CB-Funk Fachgeschäften
Nachteile: viele Störungen, undiszipliniertes Verhalten der Funker, Verbands- und Vereinstreitigkeiten an der Tagesordnung

Digital Mobile Radio / Private Mobile Radio (DMR / PMR 446)
Vorteile: Keine monatlichen Kosten, 8 Kanäle (weitgehend unbelegt), Mitnahme in andere europäische Länder, DMR: Digitalmodulation
Nachteile: nur Sprechfunk erlaubt, keine externen Antennen

FreeNet
Vorteile: nahezu störungsfreies Funken durch Automatik-Rauschsperre und Selektivruf, keine monatlichen Kosten
Nachteile: teure Geräte, wenig Geräte-Angebot, kein allgemeiner Anruf möglich, geringe Reichweite, Missbrauch durch Funkamateure, nur drei Frequenzen

Short Range Device (LPD)/ISM-Sprechfunk
Vorteile: preiswerte Geräte, große Geräte- und Zubehör-Auswahl, kleine Geräte-Baugrößen, Datenfunk möglich, keine monatlichen Kosten
Nachteile: Kollisionen mit Amateurfunk in manchen Frequenz-Bereichen, Störungen durch anderen ISM Anwendungen, viel zu geringe Reichweite

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Früher hatte ich eine illegale Anlage 120 Kanäle Am,Fm ,Usb und Lsb.
Einen ausrichtbaren Beam von 5,5 mtr Breite und einen Verstärker von 250W, ein Zatagi mit Rohren.
Damit kam ich Weltweit und das fast immer bei den ersten Aufruf war eine tolle Anlage.
Aber Heutzutage hat man ein Handy welches ja auch Weltweit kommt und in bester Tonquali smoke
11.07.2017 23:40 ..::Jacob::.. ist offline E-Mail an ..::Jacob::.. senden Homepage von ..::Jacob::.. Beiträge von ..::Jacob::.. suchen Zur Startseite Nehme ..::Jacob::.. in deine Freundesliste auf Füge ..::Jacob::.. in deine Kontaktliste ein
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Ich habe mien komplette Anlage vor 22 Jahren komlett verkauft.
Ich hatte eine President PC40 umgestrickt auf 40AM/40FM volle 4 Watt Ausgangsleistung.
Ich war als Feststation in Wuppertal angemeldet und hatte eine 6,5m Antenne auf dem Dach.
Diese war bis 1000W belastbar somit kam auch ein Brenner (Röhrenverstärker) zum Einsatz mit 800W, war natürlich verboten!
Mein Mikrofon war ein Sadelta EchoMaster Plus.
Somit war ich die fast stärkste Station in Wuppertal.
Schade das Handy´s alles zu Nichte gemacht haben.
Es war ne echt tolle Zeit mit zahlreichen Fuchsjageden.

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20.07.2017 13:18 Deep_Dance ist offline E-Mail an Deep_Dance senden Beiträge von Deep_Dance suchen Zur Startseite Nehme Deep_Dance in deine Freundesliste auf Füge Deep_Dance in deine Kontaktliste ein YIM-Name von Deep_Dance: Deep_Dance
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