Zisler / Lauterbach Amateurfunk

Das umfassende Handbuch
3. Auflage 2024
ISBN: 978-3-367-10070-5
Verlag: Rheinwerk
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, 782 Seiten

Reihe: Rheinwerk Computing

Gehen Sie auf Sendung und bauen Sie Ihre eigene Funkstation auf. Von den technischen Grundlagen bis zur Funkpraxis, vom Arbeiten mit Taschenrechner und Lötkolben bis zu Übungsfragen für die Amateurfunkprüfung: Harald Zisler (DL 6 RAL) und Thomas Lauterbach (DL 1 NAW) bietet Ihnen in diesem Handbuch das ganze Wissen der Funkamateure.
Dieses Nachschlagewerk hilft Ihnen bei den ersten Schritten und begleitet Sie sicher in der Funkpraxis. Dazu gibt es jede Menge Praxisprojekte und Tipps zu Betriebssicherheit und Störungen.
Zum aktualisierten Prüfungskatalog der Bundesnetzagentur und der neuen Prüfungsklasse N.

Aus dem Inhalt:

• Erlebnis Amateurfunk
• Bauteilkunde
• Physikalische Grundlagen
• Technik des Amateurfunks
• Störungen & Troubleshooting
• Sicherheit
• SDR-Empfang
• Analog- und Digitalfunk
• Stationsaufbau und Antennenwahl
• Mobiler Funkbetrieb
• Digitaler Amateurfunk
• Morsen

Harald Zisler begann seine Arbeit im EDV-Bereich vor 40 Jahren. Seit 1996 beschäftigt er sich in Theorie und Praxis mit Computer-Netzwerken. Er ist Autor technischer Fachbücher und verfasst Fachzeitschriftenbeiträgen in den Themenkreisen EDV und Kommunikationstechnik. Zudem befasst er sich intensiv mit FreeBSD, Linux, Datenbanken, Datenschutz und Datensicherheit. Als begeisterter Funkamateur mit dem Rufzeichen DL 6 RAL ist er seit 1980 zu hören. Auch nach so langer Zeit lässt die Faszination an Technik und Funkkontakten in alle Welt bei ihm nicht nach.

Autoren/Hrsg.

Zisler, Harald

Lauterbach, Thomas

Inhaltsverzeichnis

Materialien zum Buch ... 21  Vorwort ... 23  Geleitwort des DARC e. V.: Eine faszinierende Welt -- der Amateurfunk ... 27  1.  Erlebnis Amateurfunk ... 29  1.1 ... Amateurfunk, Freenet, PMR und CB-Funk ... 29  1.2 ... Funken? ... 30  1.3 ... Funkern zugehört ... 31  1.4 ... Funkübertragung ... 40  1.5 ... Amateurfunk mithören ... 44  1.6 ... Funkamateure persönlich kennenlernen ... 54  1.7 ... Technik als Erlebnis ... 56

TEIL I.  Amateurfunktechnik ... 57  2.  Fachrechnen ... 59  2.1 ... Basisgrößen des SI-Einheitensystems ... 59  2.2 ... Dezibelrechnung für Verstärkung und Dämpfung (Leistung) ... 66  2.3 ... Rechnen mit Dezibelwerten ... 70  2.4 ... Dezibelrechnung für Verstärkung und Dämpfung (Spannung) ... 71  2.5 ... Dezibelrechnung: Leistungspegel ... 73  2.6 ... Dezibelrechnung: Spannungspegel ... 74  2.7 ... S-Meter und dB ... 75  2.8 ... Zahlensysteme ... 78  3.  Bauteilkunde ... 85  4.  Physikalische Grundlagen ... 89  4.1 ... Der Stromkreis ... 89  4.2 ... Spannung als Ursache ... 99  4.3 ... Strom ... 102  4.4 ... Ladungsmenge ... 104  4.5 ... Stromleitverhalten verschiedener Stoffe ... 105  4.6 ... Spezifischer Widerstand und Leitfähigkeit ... 112  5.  Die Welt der Widerstände ... 115  5.1 ... Schaltzeichen ... 116  5.2 ... Widerstände als Bauelement ... 117  5.3 ... Berechnung von Widerständen, Spannung, Strom, Leistung ... 126  5.4 ... Innenwiderstand von Strom- und Spannungsquellen ... 131  5.5 ... Leistungsanpassung ... 132  5.6 ... Serienschaltung (Reihenschaltung) von Widerständen, Spannungsteiler ... 132  5.7 ... Parallelschaltung von Widerständen (verzweigter Stromkreis) ... 135  5.8 ... Gemischte Schaltung von Widerständen ... 137  5.9 ... Experimentieren und simulieren ... 142  6.  Elektrische Leistung ... 151  6.1 ... Wirkungsgrad ... 152  6.2 ... Elektrische Arbeit ... 153  7.  Wechselstrom/Signale ... 155  7.1 ... Schwingungsformen ... 160  7.2 ... Berechnung der Frequenz ... 161  7.3 ... Berechnung der Periodendauer ... 162  7.4 ... Berechnung der Frequenz aus der Periodendauer ... 163  7.5 ... Berechnung der Wellenlänge ... 164  7.6 ... Berechnung des Effektivwerts ... 165  7.7 ... Spannungsmessung mit dem Oszilloskop ... 166  7.8 ... Zeigerdarstellung sinusförmiger Signale ... 167  7.9 ... Phasendifferenzen ... 168  7.10 ... Nichtsinusförmige Signale ... 169  8.  Das elektrische Feld (elektrostatische Feld) ... 177  8.1 ... Das elektrische Feld als Bauelement: Der Kondensator ... 180  9.  Magnetisches Feld und Induktivitäten ... 197  9.1 ... Das magnetische Feld ... 197  9.2 ... Induktivität (Spulen und Transformatoren) ... 199  9.3 ... Schaltzeichen für Induktivitäten ... 200  9.4 ... Induktivitäten selbst bauen ... 200  9.5 ... Induktivitäten (Bauelemente) ... 201  9.6 ... Grundlagen der Induktivität ... 206  9.7 ... Eigenschaften von Induktivitäten ... 207  9.8 ... Vertiefung mit Berechnungen ... 208  9.9 ... Zusammenschaltung von Induktivitäten ... 214  9.10 ... Die Spule im Gleichstromkreis ... 214  9.11 ... Transformatoren und Übertrager ... 216

10.  R, C und L im Wechselstromkreis ... 229  10.1 ... Ohmscher Widerstand ... 229  10.2 ... Kondensator im Wechselstromkreis ... 230  10.3 ... Induktivität einer Spule ... 233  10.4 ... Zusammenfassung ... 235  10.5 ... Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand ... 237  10.6 ... Reihenschaltung von Spule und Widerstand ... 237  10.7 ... Tief- und Hochpassfilter für den Audiobereich ... 237  10.8 ... Schwingkreise mit Spulen und Kondensatoren ... 240  10.9 ... Bandfilter ... 257  10.10 ... Probleme in Hochfrequenzschaltungen ... 265

11.  Die Halbleiterdiode ... 267  11.1 ... Schaltzeichen ... 267  11.2 ... Dioden (Bauelemente) ... 267  11.3 ... Diodentypen und Eigenschaften ... 270  11.4 ... Spannungsabfall an Dioden ... 272  11.5 ... Dioden in Schaltungen ... 274

12.  Der Transistor und seine Grundschaltungen ... 281  12.1 ... Schaltzeichen ... 281  12.2 ... Transistoren (Bauelemente) ... 282  12.3 ... Integrierte Schaltkreise ... 306

13.  Die Elektronenröhre ... 319

14.  Schaltungskunde: Stromversorgung ... 323  14.1 ... Schaltnetzteil vs. klassische Längsregelung ... 323  14.2 ... Berechnung einfacher Versorgungsschaltungen ... 323  14.3 ... Gleichrichtung ... 324  14.4 ... Gleichspannungsrückgewinnung bzw. Spannungsvervielfacher ... 329  14.5 ... Spannungsglättung ... 331  14.6 ... Spannungsregelung ... 333  14.7 ... Spannungsregelung mit Festspannungsreglern ... 335  14.8 ... Die Funktionsweise von Schaltnetzteilen ... 337  14.9 ... Rückwirkungen in das Stromnetz, Störungen ... 338  14.10 ... Hochspannungsgleichrichter ... 338  14.11 ... Fernspeisung, BIAS-T ... 339

15.  Grundlagen der elektronischen Schwingungserzeugung ... 341  15.1 ... Oszillator (Schwingungserzeuger) ... 341  15.2 ... Phasenregelkreise (PLL) ... 348  15.3 ... Direkte digitale Synthese (DDS) ... 351

16.  Sende- und Empfangstechnik ... 353  16.1 ... Sendearten, Modulation ... 353  16.2 ... Betriebsarten ... 370  16.3 ... Modulator und Demodulator ... 380  16.4 ... Die Arbeit mit Blockschaltbildern ... 394  16.5 ... Die Arbeitsweise von Empfängern ... 396  16.6 ... Sendetechnik ... 424  16.7 ... Unerwünschte Aussendungen vermindern ... 445

17.  Digitale Sende- und Empfangstechnik ... 449  17.1 ... Die digitale Darstellung von Signalen ... 449  17.2 ... Digitale Signalverarbeitung ... 455  17.3 ... Die Codierung digitaler Signale (Quellencodierung) ... 462  17.4 ... Funkübertragung digitaler Signale ... 464  17.5 ... Digitale Funkübertragungsverfahren ... 474  17.6 ... Software Defined Radio (SDR) ... 481  17.7 ... Kanalzugriffsverfahren ... 483  17.8 ... Glossar zur Digitaltechnik ... 484

18.  Antennen ... 487  18.1 ... Antennenformen ... 487  18.2 ... Der Korrekturfaktor (Verkürzungsfaktor) ... 490  18.3 ... Der Dipol und seine Varianten ... 491  18.4 ... Dipol-Weiterentwicklungen: Trapantennen und W3DZZ ... 499  18.5 ... Die G5RV-Antenne ... 501  18.6 ... Der Faltdipol ... 502  18.7 ... Die Delta-Loop (Dreiecksschleife) ... 502  18.8 ... Die Quadantenne ... 503  18.9 ... Praxis: Drahtantennen bauen ... 503  18.10 ... Richtantennen ... 504  18.11 ... Vertikalantennen und Rundstrahlantennen ... 510  18.12 ... Praxis: Besondere Antennenformen ... 515  18.13 ... Verkürzung von Antennen ... 520  18.14 ... Polarisation von Antennen ... 521  18.15 ... Installation von Sendeantennen ... 523

19.  Übertragungsleitungen ... 525  19.1 ... Allgemeines zu Übertragungsleitungen ... 525  19.2 ... Paralleldrahtleitung ... 526  19.3 ... Koaxialkabel ... 528  19.4 ... Übersicht über Koaxialkabel ... 534  19.5 ... Steckverbinder für Koaxialkabel ... 535

20.  Stehwellen und Leistungsrückfluss ... 539

21.  Mantelwellen ... 545

22.  Anpassung, Transformation und Symmetrierung ... 547  22.1 ... Die ?/4-Leitung ... 547  22.2 ... Die ?/2-Leitung ... 550  22.3 ... Symmetrierung ... 551  22.4 ... Grundschaltungen von Antennenanpassgeräten ... 553

23.  Das elektromagnetische Feld ... 557  23.1 ... Polarisation von Antennen ... 557  23.2 ... »Von der Antenne in den Äther« ... 558  23.3 ... Die Wellenausbreitung der Kurzwelle ... 561  23.4 ... UKW-Ausbreitung ... 569

24.  Leistung und Feldstärke ... 573  24.1 ... Effektiv abgestrahlte Leistung am Dipol (ERP) und am isotropen Strahler (EIRP) ... 573  24.2 ... Errechnung der EIRP aus Sendeleistung und Antennengewinn dBi ... 575  24.3 ... EIRP/ERP des Rückverhältnisses bei Richtantennen ... 575  24.4 ... Feldstärkeberechnungen ... 576  24.5 ... Personenschutz, Berechnung von Schutzabständen ... 577

25.  Messungen und Messgeräte ... 583  25.1 ... Arten der Messwerke ... 584  25.2 ... Messbereichserweiterungen ... 589  25.3 ... Arbeiten mit dem Multimeter/Vielfachmessgerät ... 590  25.4 ... Widerstandsmessung ... 595  25.5 ... Empfindlichkeit und Innenwiderstand von Messinstrumenten für Strom- und Spannungsmessungen ... 596  25.6 ... Die Genauigkeit von Messinstrumenten ... 597  25.7 ... Details zu Strom- und Spannungsmessungen ... 599  25.8 ... Berücksichtigung des Innenwiderstands der Messgeräte bei Messungen ... 600  25.9 ... Hilfsschaltungen für Messaufgaben ... 602  25.10 ... Der Absorptionsfrequenzmesser ... 606  25.11 ... (Einfacher) Feldstärkeanzeiger ... 607  25.12 ... Das Dipmeter ... 607  25.13 ... Das Stehwellenmessgerät (SWR-Meter) ... 610  25.14 ... Das Oszilloskop ... 613  25.15 ... Der Frequenzzähler ... 618

26.  Störungen und andere Probleme ... 621  26.1 ... Störungen des Empfangs ... 621  26.2 ... Einströmungen ... 623  26.3 ... Einstrahlungen in Geräte ... 625  26.4 ... Empfangsstörungen durch Korrosion an Antennenanschlüssen ... 626  26.5 ... Einstreuungen in das Stromnetz ... 626  26.6 ... Störungen beim Sendebetrieb vermeiden ... 627  26.7 ... Vorgehensweise im Störungsfall ... 628

27.  Sicherheit ... 631  27.1 ... Gefahren durch Stromschlag ... 631  27.2 ... Gefahren durch Hochfrequenzeinwirkung ... 632  27.3 ... Im Notfall ... 632  27.4 ... Unfallverhütung für Funkamateure ... 633  27.5 ... Adernkennfarben ... 636  27.6 ... Die Sicherheit von Antennen ... 637  27.7 ... Sicherer Amateurfunk im Kraftfahrzeug ... 640

TEIL II.  Praxis und Projekte ... 643

28.  SDR-Empfang mit dem SDRplay RSP2pro ... 645

29.  Die Amateurfunkprüfung ... 653  29.1 ... Wo wird eine Amateurfunkprüfung abgelegt? ... 653  29.2 ... Anmeldung zu einer Amateurfunkprüfung ... 653  29.3 ... Der Ablauf der Amateurfunkprüfung ... 653

30.  Nach bestandener Prüfung -- Stationsaufbau ... 655  30.1 ... Funkgeräte -- Typenkunde ... 655  30.2 ... Aufbewahrung und Funkmöbel ... 665  30.3 ... Die Antennenwahl ... 667  30.4 ... Musteraufbau -- die BEMV-Erklärung ... 670

31.  Antennenbau für Einsteiger ... 685  31.1 ... Projekt: Ein Dipol für das 10-m-Band ... 685  31.2 ... Drahtantennen richtig spannen ... 692  31.3 ... Die »magnetische Antenne« -- eine Sonderform unter den Antennen ... 693  31.4 ... Aufbau von industriell hergestellten Antennen ... 703  31.5 ... Von Masten und Rotoren ... 704

32.  Funkbetrieb außerhalb der eigenen vier Wände ... 705  32.1 ... Stromversorgung ... 706  32.2 ... Funkkoffer ... 727  32.3 ... Antennen für den Portabeleinsatz ... 728

33.  Amateurfunk digital ... 735  33.1 ... Textbasierte Verfahren ... 736  33.2 ... Digitale Sprachübertragung ... 742  33.3 ... Datenfunk ... 750  33.4 ... Digitale Bild- und Fernsehübertragung ... 752  33.5 ... Funkgerät und PC verbinden ... 753

34.  Remote-Funkbetrieb ... 759  34.1 ... Verbindung der Funkanlage mit dem Netzwerk ... 759  34.2 ... Remote-Funkbetrieb innerhalb der eigenen Grundstücksgrenze ... 760  34.3 ... Remote-Funkbetrieb weltweit ... 761

35.  Morsen ... 763  35.1 ... Morsezeichen ... 764  35.2 ... Ablauf einer Morseverbindung ... 766  35.3 ... Welche Taste? ... 769  35.4 ... Morsen lernen ... 771  Index ... 773

Leseproben

1.3    Funkern zugehört

Gleich vorneweg: Jedermann darf den Funkamateuren zuhören, auch ohne Amateurfunklizenz. Die Funker wickeln ihren Funkverkehr in offener Sprache ab. Das ist eine der gesetzlichen Bedingungen, die mehr oder weniger weltweit erfüllt werden müssen. Mit offener Sprache ist gemeint, dass die Sprache als solche nicht verschlüsselt wird und der Inhalt der Nachrichten keine geheimen Informationen enthält. Das Gleiche gilt für die Morsetelegrafie und die digitalen Übertragungsverfahren. Letztere können und dürfen ebenso »mitgelesen« werden.

Wenn Sie den Funkamateuren zuhören, gehören Sie damit bereits zur Amateurfunkgemeinde. Sie sind dann ein(e) SWL (Short Wave Listener). Damit werden seit vielen Jahrzehnten die »Höramateure« bezeichnet.

Hört man das erste Mal einem Gespräch zwischen Funkern zu, vernimmt man neben den jeweils weltweit einmaligen Rufzeichen der Beteiligten geheimnisvoll klingende Abkürzungen. Diese stammen noch aus der Zeit, als es gar keinen oder sehr wenig Sprechfunk gab. Sie wurden aber, da sie international verbindlich und verständlich sind, auch abseits der Morsetelegrafie übernommen. Und so sprechen Funker nicht von einem Funkkontakt, sondern von einem QSO. Ein Funker hat einen Standort, den oder das QTH. Die Qualität des Empfangs wird der jeweiligen Gegenstelle mittels zwei oder drei Ziffern mitgeteilt (Rapport).

1.3.1    Buchstabieren

Besonders für Rufzeichen ist die Verwendung des in den Radio Regulations (RR, vormals VO Funk) definierten Buchstabieralphabets verbindlich. Dies gilt nicht nur für den Amateurfunkdienst, sondern auch für den Flug- und Seefunk. Tabelle 1.2 zeigt Ihnen das jeweilige Zeichenwort und dessen Aussprache. Damit wird beim Sprechfunk eine internationale Verständigung leichter.

Zeichen	Zeichenwort	Aussprache/BETONUNG

A

Alfa

AL fah

B

Bravo

BRA vo

C

Charlie

TSCHAR li

D

Delta

DEL ta

E

Echo

ECK o

F

Foxtrott

FOX trott

G

Golf

GOLF

H

Hotel

ho TELL

I

India

IN di ah

J

Juliett

DSCHUH li ETT

K

Kilo

KI lo

L

Lima

LI ma

M

Mike

MEIK

N

November

no WEMM ber

O

Oscar

OSS kar

P

Papa

pa PAH

Q

Quebec

KI beck

R

Romeo

RO mio

S

Sierra

ssi ER rah

T

Tango

TAN go

...

U

Über Autor(innen)

Zisler, Harald
Harald Zisler begann seine Arbeit im EDV-Bereich vor 40 Jahren. Seit 1996 beschäftigt er sich in Theorie und Praxis mit Computer-Netzwerken. Er ist Autor technischer Fachbücher und verfasst Fachzeitschriftenbeiträgen in den Themenkreisen EDV und Kommunikationstechnik. Zudem befasst er sich intensiv mit FreeBSD, Linux, Datenbanken, Datenschutz und Datensicherheit.
Als begeisterter Funkamateur mit dem Rufzeichen DL 6 RAL ist er seit 1980 zu hören. Auch nach so langer Zeit lässt die Faszination an Technik und Funkkontakten in alle Welt bei ihm nicht nach.

Lauterbach, Thomas
Thomas Lauterbach hat die Amateurfunklizenz 1979 erworben und ist mit dem Rufzeichen DL 1 NAW zu hören. Er ist bis heute begeisterter Funkamateur.