Grundlagen – Funk

Funktechnik, oder Funktechnologie, ist ein Begriff für die Methode, Signale aller Art mit Hilfe elektromagnetischer Wellen im Radiofrequenzbereich (Radiowellen) drahtlos zu übertragen. [Wikipedia  : Funktechnik]

Elektromagnetische Wellen:

Elektromagnetische Wellen haben ihren Ursprung immer in der Schwingung elektrischer Ladungen. Dabei entstehen elektrische und magnetische Felder, die miteinander verknüpft sind und sich vom Entstehungsort ablösen. Treffen diese Wellen auf einen geeigneten Empfänger (Empfangsdipol), werden die darin befindlichen Elektronen in Schwingung versetzt. Sie schwingen mit der gleichen Frequenz wie die Elektronen im Sender (Sendedipol). Der räumliche Abstand der Felder wird als Wellenlänge bezeichnet. Beispielsweise beträgt beim 4m Band die Wellenlänge 4m. Die Höhe der Schwingungsweite wird als Amplitude bezeichnet.

Alle elektromagnetischen Wellen breiten sich geradlinig mit Lichtgeschwindigkeit ( c = 299 795 km/s) aus. Sie durchdringen Isolatoren (Holz, Glas, …) und werden von leitenden Stoffen (Blechplatten, …) reflektiert. Mit zunehmender Entfernung nimmt die Geschwindigkeit der Wellen ab.

Modulation:

Um Sprache, Musik oder Bilder zu übertragen, wird eine hochfrequente elektromagnetische Trägerwelle moduliert. Beim Empfänger wird durch Änderung der Kapazität des Schwingkreis-Kondensators der Schwingkreis auf den Sender abgestimmt. Die empfangene Signale müssen verstärkt werden. Dabei wird die Energie des Signals vergrößert. Die aufmodulierten Tonsignale werden anschließend wieder von der Trägerwelle abgelöst (Demodulation) und eine Lautsprecher zugeführt.

Verbindung & Reichweite:

Die beste Verbindung erreicht man bei direktem Sichtkontakt. Eine Verbindung ohne Sichtkontakt ist durch Reflexion und Beugung möglich.

Reflexion: Durch Reflexionen kann ein Signal auf verschiedenen Wegen vom Sender zum Empfänger gelangen (es wird hier von “Multipath Propagation” bzw. von “Mehrwegeausbreitung” gesprochen). Trifft eine Funkwelle auf ein Hindernis, wird sie ganz oder teilweise zurückgeworfen und verliert an Stärke. Bei der Reflexion sind der Einfalls- und der Ausfallswinkel (Reflexionswinkel) gleich.

Absorption: Wenn eine Funkwelle auf ein Hindernis trifft, wird ein Teil der Welle absorbiert und in Energie umgewandelt, ein Teil breitet sich weiter aus, wenn auch in schwächerer Form, und ein Teil wird unter Umständen zurückgeworfen. Die Dämpfung nimmt mit der Frequenz oder der Entfernung zu. Treffen Funkwellen auf ein Hindernis, hängt die Dämpfung stark von dem Material ab, aus dem das Hindernis beschaffen ist. Hindernisse aus Metall bewirken in der Regel eine starke Reflektion, während Wasser das Signal absorbiert.

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Samstag, September 26th, 2009 Funk, Grundlagen

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