Funk (Technik) - Technik.

« Demonstration des Bell’schen Telefons (1876) noch in ihren Anfängen steckte.

Die ersten Versuche der drahtlosen Kommunikation fanden um 1880 statt, bei denenTelegraphensignale mittels elektromagnetischer Wellen übermittelt wurden.

Als Pionier der Funktechnik gilt hierbei der italienische Elektroingenieur Guglielmo Marconi, dermit dem von ihm entwickelten Funkgerät 1896 erstmals eine Strecke von 1,6 Kilometern überbrücken konnte.

Unabhängig von ihm vermochte bereits im März 1896 (kurzvor Marconi) der russische Techniker Aleksandr Popow mit einer selbstgebauten funktechnischen Anlage die Worte „Heinrich Hertz” zu übertragen – die Länge derÜbertragungsstrecke lag bei 250 Metern. RöhrenradioDieses Foto zeigt die Draufsicht auf ein geöffnetes, altes Röhrenradio.

Radioempfänger wie diese wurden in den dreißiger undvierziger Jahren gebaut.

Die Röhren (insgesamt drei im oberen Bereich), verschiedene Spulen und Drehkondensatoren dienten zurAbstimmung des Empfangs.Dorling Kindersley 1897 gründete Marconi eine Gesellschaft für den Betrieb von Funktelegraphieverbindungen und 1899 gelang ihm erstmals eine Verbindung über den Ärmelkanal, 1901 überden Nordatlantik.

Bereits 1902 wurden regelmäßig Nachrichten über den Atlantik gesendet, und 1905 verwendeten schon zahlreiche Schiffe den Funk für ihreKommunikation mit den Küstenstellen.

Mit der Erfindung der Elektronenröhre – 1904 wurde die Diode, 1906 die Triode erfunden – konnte der Funk auch für dieÜbermittlung von Sprache genutzt werden, da hiermit nun schwache Signale elektronisch verstärkt werden konnten.

1906 wurde über eine Distanz von 40 Kilometernerstmals ein Gespräch über Funk geführt, und schon 1915 konnten sowohl der Atlantik wie auch der Pazifik funktelefonisch überbrückt werden.

Die Möglichkeiten derdrahtlosen Übermittlung von Nachrichten führten schon bald zur Einrichtung von Rundfunksendern, die Nachrichten, Musik und Unterhaltung ausstrahlten und mit einfachenEmpfangsgeräten empfangen werden konnten.

1926 gelang es erstmals, bewegte Bilder über Funkwellen zu übertragen, und nachdem 1932 das vollelektronische Fernsehenentwickelt worden war, wurde der Funk auch hierfür das Übertragungsmedium.

Bereits bei der wachsenden Verbreitung der Rundfunksender war es notwendig geworden,den für die Funkkommunikation verfügbaren Wellenbereich in Kanäle und Bänder einzuteilen, und diese den Sendern zuzuteilen. 4 RADIO- ODER FUNKWELLEN Charakteristische Merkmale elektromagnetischer Wellen sind ihre Länge, ihre Feldstärke (Amplitude) und ihre Frequenz, welche in der Maßeinheit Hertz die Anzahl der Schwingungsperioden pro Sekunde angibt.

Je kürzer die Reichweite einer Welle ist, um so höher ist ihre Frequenz.

Aus dem Spektrum der nach der Wellenlängeunterschiedenen elektromagnetischen Strahlung sind nur die langen Radiowellen für die Funkkommunikation verfügbar, die ihrerseits entsprechend ihrer Länge bzw.

ihresFrequenzintervalls in verschiedene Wellenbereiche unterschieden werden.

Dies sind die Bereiche der Längstwellen (3 bis 30 Kilohertz), Langwellen (LW; 30 bis 300 Kilohertz), Mittelwellen (MW; 300 Kilohertz bis 3 Megahertz), Kurzwellen (KW; 3 bis 30 Megahertz) und Ultrakurzwellen (UKW; 30 bis 300 Megahertz).

Letzterer ist der VHF-Bereich (aus englisch Very High Frequency ), gefolgt von den Dezimeterwellen (300 Megahertz bis 3 Gigahertz), dem so genannten UHF -Bereich (aus englisch Ultra High Frequency ).

Dieser erfordert ebenso wie die sich anschließenden Mikrowellen (3 bis 300 Gigahertz) bereits eine Sichtverbindung zur Antenne. 5 MODULATION DER TRÄGERFREQUENZEN Aus dem verfügbaren Spektrum der Funkwellen werden den einzelnen Sendern für die Rundfunk- und Fernsehübertragung, für Funktelefonnetze und sonstige Funkdienstebestimmte Frequenzbereiche zugewiesen.

Diese dienen lediglich als Trägerfrequenzen, denen die Ton-, Bild- oder Dateninformationen durch Modulation erst aufgeprägt werden müssen, damit sich diese mitsamt den Trägerwellen im Raum ausbreiten können.

Beim Empfänger findet dann das umgekehrte Verfahren, die Demodulation, statt, durch die die Informationen wieder von den Trägerwellen herausgefiltert werden. Angesichts des zunehmenden Bedarfs und der wachsenden Anforderungen an Funkübertragungen bei gleichzeitiger Begrenztheit der nutzbaren Funkkanäle, wurden imLaufe der Entwicklung der Funktechnik verschiedene Modulationsarten entwickelt, die auf eine möglichst optimale Ausnutzung der verfügbaren Kanäle abzielen.

Durch dasmodulierende Nutzsignal – beispielsweise Sprache oder Musik – kann entweder die Amplitude, die Frequenz oder die Schwingungsphase der Trägerwelle verändert werden.Dementsprechend wird zwischen der Amplitudenmodulation (AM), der Frequenzmodulation (FM) und der Phasenmodulation unterschieden.

Letztere ist sowohl für analoge wie auch für digitale Signale geeignet und wird beispielsweise für Farbfernsehübertragungen, Richtfunk, Satellitenfunk und Mobilfunk genutzt. Die heute möglichen digitalen Modulationsverfahren bieten gegenüber der herkömmlichen Analogtechnik zahlreiche Vorteile, da durch sie eine bessere Ausnutzung desverfügbaren Frequenzspektrums möglich und dadurch eine geringere Sendeleistung nötig ist.

Dies hat nicht nur kleinere Endgeräte zur Folge, sondern auch dieEmpfangsqualität kann entscheidend verbessert werden, da verschiedene Methoden zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur angewandt werden können.

Bei der digitalenModulation müssen analoge Signale vor der Übertragung und Verarbeitung zunächst durch einen Analog-Digital-Wandler digitalisiert werden, während im Empfänger durcheinen Digital-Analog-Wandler der umgekehrte Prozess stattfindet.

Entsprechend der analogen Modulation wird bei den digitalen Verfahren ebenfalls die Amplitude, dieFrequenz oder die Phase verändert.

Da dies in der einfachsten Form durch Ein- und Ausschalten der Trägerfrequenz entsprechend den binären Signalzuständen 0 und 1erfolgt, spricht man hierbei von Umtastung gemäß der englischen Bezeichnung Shift keying. Je nachdem, wie die Trägerwelle beeinflusst wird, gibt es also eine Amplituden- (Amplitude Shift Keying, ASK), eine Frequenz- (Frequency Shift Keying, FSK) oder eine Phasen-Umtastung (Phase Shift Keying, PSK).

Während sich Amplituden- und Frequenz-Umtastung jedoch nur für niedrige Bitraten eignen, ist das Prinzip der Phasen-Umtastung mittlerweile Grundlage für eine Reihe von höherwertigen digitalenModulationsverfahren. Verfasst von:Christian und Katharina Salice-StephanMicrosoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation.

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