Merge branch 'main' into n_review_slides_ch02
This commit is contained in:
Matthias Jung
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@@ -82,7 +82,7 @@ Eine nummerierte Aufzählung erfolgt einfach indem die Nummern vorangestellt wer
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## Hervorhebungen
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Einzele Wörter und Wortgruppen lassen sich mit dem Stern hervorheben:
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Einzelne Wörter und Wortgruppen lassen sich mit dem Stern hervorheben:
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Einige *wichtige Wörter* hervorheben
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@@ -0,0 +1,127 @@
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% Author: Dr. Matthias Jung, DL9MJ
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||||
% Year: 2026
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\begin{circuitikz}
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||||
\draw[thick](0,0) to [short] ++(0,3) coordinate(a1);
|
||||
\draw(a1) node[dinantenna, anchor=south](ant1) {};
|
||||
\draw[ultra thick] (0,0) to [short] ++(-1,0);
|
||||
\draw[ultra thick] (0,0) to [short] ++(6,0);
|
||||
\draw[thick](5,0) to [short] ++(0,1) coordinate(a2);
|
||||
\draw(a2) node[dinantenna, anchor=south](ant2) {};
|
||||
%
|
||||
\draw[very thick, DARCred, -Triangle] (ant1.right) to [short] (ant2.north west);
|
||||
\draw[very thick, DARCgreen, -Triangle] (ant1.right)
|
||||
to [short] (3,0) coordinate(c1)
|
||||
to [short] (ant2.left);
|
||||
|
||||
\draw(c1) node[below](){Phase wird um \qty{180}{\degree} gedreht};
|
||||
\end{circuitikz}
|
||||
@@ -0,0 +1 @@
|
||||
TODO
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||||
@@ -11,5 +11,5 @@
|
||||
\draw(C3) |- (C4);
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||||
\draw(C2) node[rground]{};
|
||||
\draw(C4) to [short, -o] ++(0,0.5) coordinate(C5);
|
||||
\draw(C5) node[anchor=south]{$U_\textrm{B}$};
|
||||
\draw(C5) node[anchor=south]{$U_\text{B}$};
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\end{circuitikz}
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File diff suppressed because it is too large
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\fill[shading=myPlotShadeA] (8.38,0) rectangle (8.78,-2);
|
||||
|
||||
% Begriffe
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||||
\draw( 1.00,-0.75) node[fill=white](){\small Höhenstrahlung};
|
||||
\draw( 2.50,-1.25) node[fill=white](){\small Gammastrahlung};
|
||||
\draw( 5.00,-0.75) node[fill=white](){\small Röntgenstrahlung};
|
||||
\draw( 7.50,-1.50) node[fill=white](){\small Ultraviolett};
|
||||
\draw( 8.60,-1.00) node[fill=white](){\small Licht};
|
||||
\draw( 9.50,-0.50) node[fill=white](){\small Infrarot};
|
||||
\draw(11.00,-1.00) node[fill=white](){\small Terahertzstrahlung};
|
||||
\draw(12.50,-0.50) node[fill=white](){\small Radar};
|
||||
\draw(13.25,-1.50) node[fill=white](){\small Mikrowellenstrahlung};
|
||||
\draw(16.50,-1.00) node[fill=white](){\small Funkwellen};
|
||||
\draw(20.50,-1.00) node[fill=white](){\small Wechselströme};
|
||||
\draw( 1.00,-0.75) node[fill=white](){Höhenstrahlung};
|
||||
\draw( 2.50,-1.25) node[fill=white](){Gammastrahlung};
|
||||
\draw( 5.00,-0.75) node[fill=white](){Röntgenstrahlung};
|
||||
\draw( 7.50,-1.50) node[fill=white](){Ultraviolett};
|
||||
\draw( 8.60,-1.00) node[fill=white](){Licht};
|
||||
\draw( 9.50,-0.50) node[fill=white](){Infrarot};
|
||||
\draw(11.00,-1.00) node[fill=white](){Terahertzstrahlung};
|
||||
\draw(12.50,-0.50) node[fill=white](){Radar};
|
||||
\draw(13.25,-1.50) node[fill=white](){Mikrowellenstrahlung};
|
||||
\draw(16.50,-1.00) node[fill=white](){Funkwellen};
|
||||
\draw(20.50,-1.00) node[fill=white](){Wechselströme};
|
||||
|
||||
|
||||
\draw[>=triangle 60, ->](-0.5,3) -- ++(22.0,0) coordinate(c6);
|
||||
|
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+106
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|
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</symbol>
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<path style="stroke:none;" d="M 3.1875 -5.53125 C 2.894531 -5.695312 2.597656 -5.78125 2.296875 -5.78125 C 1.953125 -5.78125 1.679688 -5.691406 1.484375 -5.515625 C 1.296875 -5.335938 1.203125 -5.097656 1.203125 -4.796875 C 1.203125 -4.535156 1.28125 -4.316406 1.4375 -4.140625 C 1.53125 -4.046875 1.695312 -3.929688 1.9375 -3.796875 L 2.78125 -3.34375 C 3.21875 -3.101562 3.523438 -2.878906 3.703125 -2.671875 C 3.941406 -2.398438 4.0625 -2.066406 4.0625 -1.671875 C 4.0625 -1.148438 3.890625 -0.726562 3.546875 -0.40625 C 3.179688 -0.0625 2.695312 0.109375 2.09375 0.109375 C 1.601562 0.109375 1.101562 -0.0078125 0.59375 -0.25 C 0.5625 -0.570312 0.546875 -0.90625 0.546875 -1.25 C 0.546875 -1.507812 0.640625 -1.640625 0.828125 -1.640625 C 0.878906 -1.640625 0.941406 -1.625 1.015625 -1.59375 L 1.234375 -0.65625 C 1.492188 -0.457031 1.804688 -0.359375 2.171875 -0.359375 C 2.554688 -0.359375 2.851562 -0.46875 3.0625 -0.6875 C 3.257812 -0.882812 3.359375 -1.144531 3.359375 -1.46875 C 3.359375 -1.738281 3.257812 -1.96875 3.0625 -2.15625 C 2.925781 -2.28125 2.625 -2.472656 2.15625 -2.734375 L 1.59375 -3.046875 C 1.25 -3.242188 0.992188 -3.445312 0.828125 -3.65625 C 0.617188 -3.925781 0.515625 -4.253906 0.515625 -4.640625 C 0.515625 -5.140625 0.695312 -5.535156 1.0625 -5.828125 C 1.40625 -6.117188 1.859375 -6.265625 2.421875 -6.265625 C 2.929688 -6.265625 3.390625 -6.15625 3.796875 -5.9375 C 3.816406 -5.507812 3.828125 -5.222656 3.828125 -5.078125 C 3.828125 -4.816406 3.738281 -4.6875 3.5625 -4.6875 C 3.5 -4.6875 3.429688 -4.703125 3.359375 -4.734375 Z M 3.1875 -5.53125 "/>
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</g>
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</g>
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|
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"EF504": { "type": "Question", "qscale": 0.50, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"EG214": { "type": "QuestionTwoCol", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"EG215": { "type": "Question", "qscale": 0.50, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"EG408": { "type": "Question", "qscale": 0.50, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"EI102": { "type": "QuestionTwoCol", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"EI303": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"EJ117": { "type": "QuestionTwoCol", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.25},
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"EJ206": { "type": "QuestionTwoCol", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.25},
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"EJ207": { "type": "QuestionTwoCol", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"EJ208": { "type": "QuestionTwoCol", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NB102": { "type": "Question", "qscale": 0.50, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NB207": { "type": "Question", "qscale": 0.50, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NB401": { "type": "QuestionTwoCol", "qscale": 1.00, "ascale": 0.75, "sscale": 0.50},
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"NB402": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NB403": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NB404": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NB405": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NB505": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NB504": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NB702": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NB703": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.25},
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"NC201": { "type": "Question", "qscale": 0.50, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NC404": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NE206": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NE207": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NE208": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NE209": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NG108": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NG105": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NG302": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NG107": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NF101": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NF103": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NF104": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NF105": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NF106": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NF201": { "type": "Question", "qscale": 0.50, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NF401": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NF403": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NF102": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NH303": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NB204": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NB205": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"NI103": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"NI104": { "type": "QuestionPictureTwo", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 0.50},
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"BE204": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"BE205": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"BE206": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"BE207": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"BE208": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00},
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"BE209": { "type": "QuestionPictureLeft", "qscale": 1.00, "ascale": 1.00, "sscale": 1.00}
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}
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Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 10 MiB |
@@ -0,0 +1,3 @@
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Kurzzusammenfassung: Mehrere Batterietypen (Knopfzelle LR41, AAA, AA und 9‑V‑Block) sind nebeneinander zum Größenvergleich auf weißem Hintergrund angeordnet.
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Detaillierte Beschreibung: Unten links liegt eine kleine silberne Knopfzelle mit der Aufschrift „LR41 Camelion 0% Hg“. Daneben stehen drei Batterien aufrecht: links eine schmale blau‑grüne AAA‑Zelle mit silbernem Kopf und „AAA“-Aufdruck, in der Mitte eine schwarze AA‑Zelle mit den Aufdrucken „MIGNON“, „AA R6 1.5V“ sowie „0% Hg 0% Cd“ und einem Pluszeichen am oberen Rand, rechts eine blaue rechteckige 9‑V‑Batterie mit der Beschriftung „AEROCELL MAXIMUM ENERGY E‑BLOCK 6LR61 9V“, großem Plus‑ und Minuszeichen auf der Front und den zwei Metall‑Schnappkontakten oben. Die 9‑V‑Batterie ist am höchsten und breitesten, die AA‑Zelle ist mittelhoch, die AAA‑Zelle ist dünner und etwas kürzer, und die Knopfzelle ist flach und deutlich kleiner als die anderen.
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Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 8.7 MiB |
@@ -8,7 +8,7 @@ Sehen wir uns nun den Prozess des Samplings mal etwas genauer an und rufen uns n
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Genauso verhält es sich mit dem Sampling bei analogen Signalen. Werden diese mit einer bestimmten Abtastrate $f_\text{s}$ erfasst (gesampelt), so können wir zeitlich schnelle Änderungen des Signals zwischen 2 Samples ggf. nicht mehr erfassen. Sampling bedeutet somit auch immer einen Verlust an zeitlicher Information. Nun kann man sich überlegen, welche zeitliche Auflösung erforderlich ist, um ein analoges Signal einer bestimmten Frequenz (Wechsel der Signalamplitude pro Sekunde) noch ohne Verlust von Information (alle Wechsel sollen erfasst werden) abzutasten. Hierfür kann man folgende Überlegung anstellen. Um mindestens jeden Wechsel des Signals einwandfrei erfassen zu können, muss man (wie bei unserem vorgenannten Beispiel mit der Kamera), in der Lage sein sicherzustellen, dass mindestens vor und nach jedem Wechsel des Signals ein Sample genommen wird. Im Fall unserer Fliege, die durch das Bild fliegt, wäre die Voraussetzung, dass die Fliege nur so schnell durch das Bild fliegen darf, dass sie mindestens auf 2 Bildern zu sehen ist. Ansonsten könnte man nicht sagen, von wo sie durch das Bild geflogen ist und in welche Richtung. Ist diese Voraussetzung nicht erfüllt, entgeht uns diese Information. Man spricht in diesem Fall auch davon, dass eine fehlerfreie Rekonstruktion nicht möglich ist.
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Man kann mathematisch zeigen, dass für die Erfassung eines Signals mit der höchsten vorkommenden Frequenz $f_\text{max}$ die Abtastrate $f_\text{s}$ mehr als das Doppelte, also etwas mehr als $f_\text{s} > 2 \cdot f_\text{max}$, betragen muss, damit wir unser Signal wieder einwandfrei rekonstruieren können. Diese Erkenntnis nennt sich in der digitalen Signalverarbeitung auch Abtasttheorem und ist nach dessen Entdeckern Nyquist und Shannon auch als Nyquist-Shannon-Abtasttheorem oder Nyquist-Bedingung bekannt. Das Abtasttheorem bestimmt also die für eine fehlerfreie Rekonstruktion eines Signals theoretisch notwendige minimale Abtastrate $f_\text{s}$.
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Man kann mathematisch zeigen, dass für die Erfassung eines Signals mit der höchsten vorkommenden Frequenz $f_{\mathrm{max}}$ die Abtastrate $f_\text{s}$ mehr als das Doppelte, also etwas mehr als $f_\text{s} > 2 \cdot f_{\mathrm{max}}$, betragen muss, damit wir unser Signal wieder einwandfrei rekonstruieren können. Diese Erkenntnis nennt sich in der digitalen Signalverarbeitung auch Abtasttheorem und ist nach dessen Entdeckern Nyquist und Shannon auch als Nyquist-Shannon-Abtasttheorem oder Nyquist-Bedingung bekannt. Das Abtasttheorem bestimmt also die für eine fehlerfreie Rekonstruktion eines Signals theoretisch notwendige minimale Abtastrate $f_\text{s}$.
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[question:AF618]
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@@ -162,7 +162,7 @@ Gesucht ist die äquivalente isotrope Strahlungsleistung $P_\text{EIRP}$. Zunäc
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$P_\text{EIRP} = \qty{100}{\watt} \cdot 0,1 \cdot 1,64 = \qty{16,4}{\watt}$
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Für die nächste Frage findet sich in der Formelsammlung auch direkt eine anwendbare Formel. Da wir eine Richtantenne haben deren Gewinn auf den Dipol angegeben ist (ERP) muss für die Berechung von $P_\text{EIRP}$ noch $\qty{2,15}{\dB}$ addiert werden:
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Für die nächste Frage findet sich in der Formelsammlung auch direkt eine anwendbare Formel. Da wir eine Richtantenne haben deren Gewinn auf den Dipol angegeben ist (ERP) muss für die Berechnung von $P_\text{EIRP}$ noch $\qty{2,15}{\dB}$ addiert werden:
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$P_\text{EIRP} = P_\text{Sender} \cdot 10^{\frac{g_d-a+\qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}$
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Die Automatische Verstärkungsregelung *(Automatic-Gain-Control, kurz AGC)* sorgt in Empfängern dafür, dass das NF-Ausgangssignal (Empfangslautstärke) auch bei schwankendem HF-Eingangssignal am Empfänger (z.B. wegen Fading) nahezu konstant bleibt und Lautstärke-Schwankungen verringert werden. Hierbei wird der Empfangspegel am Ausgang des Empfängerzweigs erfasst und die HF-Verstärkung ensprechend geregelt, so dass die Empfangslautstärke nach der Demodulation hierdurch beeinflusst werden kann. Hierbei ist die AGC nicht zu verwechseln mit der ALC (Automatic-Level-Control), welche sich im Sendezweig befindet.
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Die Automatische Verstärkungsregelung *(Automatic-Gain-Control, kurz AGC)* sorgt in Empfängern dafür, dass das NF-Ausgangssignal (Empfangslautstärke) auch bei schwankendem HF-Eingangssignal am Empfänger (z.B. wegen Fading) nahezu konstant bleibt und Lautstärke-Schwankungen verringert werden. Hierbei wird der Empfangspegel am Ausgang des Empfängerzweigs erfasst und die HF-Verstärkung entsprechend geregelt, so dass die Empfangslautstärke nach der Demodulation hierdurch beeinflusst werden kann. Hierbei ist die AGC nicht zu verwechseln mit der ALC (Automatic-Level-Control), welche sich im Sendezweig befindet.
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[picture:1055:e_agc:AGC im Überlagerungsempfänger]
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@@ -9,7 +9,7 @@ Neben den bekannten Bleiakku (Pb), Nickel-Metallhydrid (NiMH) verwenden auch wir
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* Balance Stecker: JST-XH
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* Entlastung Stecker: $\qty{5.5}{\milli\meter}$ Kugel-Stecker
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Die für uns wichtigsten Kenndaten sind die Nennspannung $\qty{13,2}{\volt}$ und die Verschaltung 4S1P. Das bedeutet, dass sich die Nennspannung von $\qty{13,2}{\volt}$ aus 4 in Serie bzw. Reihe und 1 mal parallel, also alle 4 in Serie geschalten sind. Überlicherweise besitzen LiFePO4 eine Zellnennspannung von $\qty{3,2}{\volt}$ bis $\qty{3,3}{\volt}$. Und somit ergibt sich $\qty{3,3}{\volt} \cdot 4 = \qty{13,2 }{\volt} \cdot 1 = \qty{13,2}{\volt}$.
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Die für uns wichtigsten Kenndaten sind die Nennspannung $\qty{13,2}{\volt}$ und die Verschaltung 4S1P. Das bedeutet, dass sich die Nennspannung von $\qty{13,2}{\volt}$ aus 4 in Serie bzw. Reihe und 1 mal parallel, also alle 4 in Serie geschalten sind. Üblicherweise besitzen LiFePO4 eine Zellnennspannung von $\qty{3,2}{\volt}$ bis $\qty{3,3}{\volt}$. Und somit ergibt sich $\qty{3,3}{\volt} \cdot 4 = \qty{13,2 }{\volt} \cdot 1 = \qty{13,2}{\volt}$.
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@@ -44,9 +44,9 @@ Bei Reihen- bzw. Serienschaltung von Akkus, wie in Abbildung [ref:a_akku_4S1P] a
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% TODO Bild Reihenschaltung liegt bei DG1HXJ als .tex
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[photo:176:a_akku_4S1P:Reihenschaltung]
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Bei der Paralellschaltung wie in Abblidung [ref:a_akku_4S2P] bleibt die Spannung gleich und die Kapazitäten addieren sich.
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Bei der Parallelschaltung wie in Abbildung [ref:a_akku_4S2P] bleibt die Spannung gleich und die Kapazitäten addieren sich.
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% TODO Bild Paralellschaltung liegt bei DG1HXJ als .tex
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% TODO Bild Parallelschaltung liegt bei DG1HXJ als .tex
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[photo:177:a_akku_4S2P:Parallelschaltung]
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@@ -10,7 +10,7 @@ Für die nationale Definition der Amateurfunkstelle vergleichen wir wieder das A
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"Im Sinne dieses Gesetzes ist ... eine Amateurfunkstelle eine Funkstelle, die aus einer oder mehreren Sendefunkanlagen und Empfangsfunkanlagen einschließlich der Antennenanlagen und der zu ihrem Betrieb erforderlichen Zusatzeinrichtungen besteht und die auf mindestens einer der im Frequenznutzungsplan für den Amateurfunkdienst ausgewiesenen Frequenzen betrieben werden kann."
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Die Definion einer Amateurfunkstelle ist uns bereits bei den Radio Regulations (RR) begegnet. Auch hier gibt es keine grundsätzlichen Unterschiede zu unserem Amateurfunkgesetz (AFuG). Eine Amateurfunkstelle besteht aus einer oder mehreren Sende- und Empfangsfunkanlagen einschließlich der Antennenanlagen und der zu ihrem Betrieb erforderlichen Zusatzeinrichtungen. Die Funkstelle muss auf mindestens einer Amateurfunkfrequenz betrieben werden können.
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Die Definition einer Amateurfunkstelle ist uns bereits bei den Radio Regulations (RR) begegnet. Auch hier gibt es keine grundsätzlichen Unterschiede zu unserem Amateurfunkgesetz (AFuG). Eine Amateurfunkstelle besteht aus einer oder mehreren Sende- und Empfangsfunkanlagen einschließlich der Antennenanlagen und der zu ihrem Betrieb erforderlichen Zusatzeinrichtungen. Die Funkstelle muss auf mindestens einer Amateurfunkfrequenz betrieben werden können.
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[question:VC103]
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Den maximalen Abstand von der Nulllinie bis zum höchsten oder tiefsten Punkt der Wechselspannung nennt man wie in Abbildung [ref:amplitude_periode_amplitudee] dargestellt *Amplitude*.
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Den maximalen Abstand von der Nulllinie bis zum höchsten oder tiefsten Punkt der Wechselspannung nennt man wie in Abbildung [ref:amplitude_periode_amplitudee] dargestellt *Amplitude* [index:Schwingung:Amplitude].
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[picture:726:amplitude_periode_amplitudee: Amplitude einer Sinusschwingung]
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@@ -7,12 +7,12 @@ Den maximalen Abstand von der Nulllinie bis zum höchsten oder tiefsten Punkt de
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[question:NB404]
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Die zeitlichen Verläufe von Schwingungen kann man gut mit einem *Oszilloskop* darstellen. Auf dem Bildschirm wird waagerecht die Zeit und senkrecht die Spannung von Schwingungen angezeigt. Diese bildliche Darstellung nennt man *Oszillogramm*.
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Die zeitlichen Verläufe von Schwingungen kann man gut mit einem *Oszilloskop* [index:Oszilloskop] darstellen. Auf dem Bildschirm wird waagerecht die Zeit und senkrecht die Spannung von Schwingungen angezeigt. Diese bildliche Darstellung nennt man *Oszillogramm* [index:Oszillogramm].
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</tip>
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Eine Sinusschwingung besteht aus einer positiven und einer negativen Halbwelle (Abbildung [ref:amplitude_periode_halbwellen]). Dafür benötigt die Sinusschwingung eine gewisse Zeit ($t$). Die Zeitspanne vom Beginn einer positiven Halbwelle bis zum Ende der darauffolgenden negativen Halbwelle nennt man *Periode* oder auch Periodendauer (Abbildung [ref:amplitude_periode_perioden]). Nach Ablauf einer Periode beginnt der Vorgang von Neuem.
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Eine Sinusschwingung besteht aus einer positiven und einer negativen Halbwelle [index:Schwingung:Halbwelle] (Abbildung [ref:amplitude_periode_halbwellen]). Dafür benötigt die Sinusschwingung eine gewisse Zeit ($t$). Die Zeitspanne vom Beginn einer positiven Halbwelle bis zum Ende der darauffolgenden negativen Halbwelle nennt man *Periode* [index:Schwingung:Periode] oder auch Periodendauer (Abbildung [ref:amplitude_periode_perioden]). Nach Ablauf einer Periode beginnt der Vorgang von Neuem.
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[picture:727:amplitude_periode_halbwellen:Positive und negative Halbwellen einer Sinusschwingung]
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@@ -29,5 +29,3 @@ Eine Sinusschwingung besteht aus einer positiven und einer negativen Halbwelle (
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Wie wir gerade gelernt haben, entspricht eine Periode genau einer Schwingung. Und wir erinnern uns: Eine Schwingung pro Sekunde entspricht genau $\qty{1}{\hertz}$. Kombiniert man dieses Wissen, sollte die folgende Frage beantwortbar sein.
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[question:NA213]
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@@ -50,16 +50,16 @@ Der Fuchskreis bzw. die Fuchs-Antenne ist benannt nach *Dr. Josef Fuchs* (Amateu
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Auch eine endgespeiste Antenne benötigt ein *Gegengewicht*, z. B. in Form eines $\lambda / 4$-Drahtes oder einer anderen Form der HF-Erdung. Allerdings sind die auftretenden Ströme bei EFHWs am Speisepunkt deutlich kleiner, weshalb auch eine weniger gute Erdung ausreichend sein kann, z. B. ein kurzes Drahtende von nur einem zehntel oder gar zwanzigstel der Wellenlänge. Manchmal dienen sogar nur der Schirm der Speiseleitung oder andere (eigentlich anderen Zwecken dienende) Metellelemente als Erdung.
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Auch eine endgespeiste Antenne benötigt ein *Gegengewicht*, z. B. in Form eines $\lambda / 4$-Drahtes oder einer anderen Form der HF-Erdung. Allerdings sind die auftretenden Ströme bei EFHWs am Speisepunkt deutlich kleiner, weshalb auch eine weniger gute Erdung ausreichend sein kann, z. B. ein kurzes Drahtende von nur einem zehntel oder gar zwanzigstel der Wellenlänge. Manchmal dienen sogar nur der Schirm der Speiseleitung oder andere (eigentlich anderen Zwecken dienende) Metallelemente als Erdung.
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Nicht zu Verwechseln mit den endgespeisten Halbwellendipolen sind die endgepeisten *Langdrahtantennen*, bei denen die Länge deutlich über einer Wellenlänge liegt. Die Verwechselung rührt daher, dass endgespeiste Halbwellendipole oft auch auf höheren Frequenzen betrieben werden, wodurch sie für diese Frequenzen dann de-facto eine Langdrahtantenne darstellen.
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Nicht zu Verwechseln mit den endgespeisten Halbwellendipolen sind die endgespeisten *Langdrahtantennen*, bei denen die Länge deutlich über einer Wellenlänge liegt. Die Verwechselung rührt daher, dass endgespeiste Halbwellendipole oft auch auf höheren Frequenzen betrieben werden, wodurch sie für diese Frequenzen dann de-facto eine Langdrahtantenne darstellen.
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Die Richtwirkung einer Antenne kann man in einem sogenannten Strahlungsdiagramm darstellen. Hierbei wird für eine Ebene in jede Richtung der Gewinn bzw. die Feldstärke oder Strahlungsleistung aufgetragen. Je weiter der Graphenverlauf vom Mittelpunkt entfernt ist, umso größer der Gewinn bzw. umso höher die Feldstärke und Strahlungsleistung im Fernfeld. Falls keine Skala mit Winkeln verwendet wird, stellt man auch oft die mechanische Anordnung der Antenne im selben Diagramm dar, um zu verdeutlichen, welche Richtung im Diagramm welcher Richtung in Bezug auf die Antennenanordnung entspricht.
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Ein Dipol strahlt nicht, wie man irrigerweise vermuten könnte, in Richtung des Drahtes, sondern rechtwinklig davon ab. In einer Ebene betrachtet und aufgetragen als Strahlungsdiagramm ergeben sich entsprechende Keulen (z. B. links und rechts) neben dem Dipol (vgl. Abbildung [ref:e_dipol_strahlungsdiagramm]). Ein vertikal aufgehanger Dipol strahlt also z. B. nach links und rechts sowie nach vorne und hinten ab. Da das Strahlungsdiagramm nur eine Ebene betrachtet, sieht man z. B. nur eine Keule für die Abstrahlung nach links und eine Keule für die Abstrahlung nach rechts. Je nach Skala können diese Keulen kreisförmig aussehen.
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Ein Dipol strahlt nicht, wie man irrigerweise vermuten könnte, in Richtung des Drahtes, sondern rechtwinklig davon ab. In einer Ebene betrachtet und aufgetragen als Strahlungsdiagramm ergeben sich entsprechende Keulen (z. B. links und rechts) neben dem Dipol (vgl. Abbildung [ref:e_dipol_strahlungsdiagramm]). Ein vertikal aufgehängter Dipol strahlt also z. B. nach links und rechts sowie nach vorne und hinten ab. Da das Strahlungsdiagramm nur eine Ebene betrachtet, sieht man z. B. nur eine Keule für die Abstrahlung nach links und eine Keule für die Abstrahlung nach rechts. Je nach Skala können diese Keulen kreisförmig aussehen.
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[picture:1045:e_dipol_strahlungsdiagramm:Beispiel für die Abstrahlung des Dipols]
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@@ -10,7 +10,7 @@ Bei der Amplitudenumtastung (Amplitude Shift Keying, ASK) wird im einfachsten Fa
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Bei der Frequenzumstastung (Frequency Shift Keying, FSK) wechselt der Sender anstelle der Amplituden zwischen bestimmten Frequenzen, wie in Abbildung [ref:e_fsk] dargestellt.
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Bei der Frequenzumtastung (Frequency Shift Keying, FSK) wechselt der Sender anstelle der Amplituden zwischen bestimmten Frequenzen, wie in Abbildung [ref:e_fsk] dargestellt.
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[picture:703:e_fsk:Frequenzumtastung (Frequency-shift Keying)]
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@@ -20,7 +20,7 @@ Betrachten wir die einzelnen Blöcke des Empfängers der Reihe nach von links na
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6. Lautsprecher: Das Signal wird jetzt durch den Lautsprecher von einer elektrischen Schwingung in eine Schallwelle umgewandelt und somit wieder hörbar gemacht.
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Beim *Bandpassfilter* symbolisieren die beiden durchgestrichenen Wellen, dass Frequenzen ober- und unterhalb des gewünschen Frequenzbereich gesperrt werden. Die mittlere Welle steht dafür, dass der gewünschte Frequenzbereich durchgelassen wird.
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Beim *Bandpassfilter* symbolisieren die beiden durchgestrichenen Wellen, dass Frequenzen ober- und unterhalb des gewünschten Frequenzbereichs gesperrt werden. Die mittlere Welle steht dafür, dass der gewünschte Frequenzbereich durchgelassen wird.
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@@ -14,4 +14,20 @@ Dabei solltest du dir folgende Dinge merken:
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[question:AH305]
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[question:AH306]
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[question:AH307]
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[question:AH308]
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[question:AH308]
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Das Ende eines CW-Aurora-QSOs zwischen GM4YXI und OK/DF7TR/P kann hier angehört werden:
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[include:applet_aurora]
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Ein SSB-Aurora-QSO gibt es auch auf [Youtube](https://50ohm.de/assb) zum Anhören.
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Ein Beispiel eines Aurora-CW-QSOs zwischen OH2MA und OH2LAK auf $\qty{50}{\mega\hertz}$ gibt es auf [Youtube](https://50ohm.de/acw). Hier kann man den sehr rauen und verauschten Ton der Morsezeichen hören. Ein SSB QSO gibt es auch auf [Youtube](https://50ohm.de/assb) zum Anhören.
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@@ -18,7 +18,7 @@ Der Ursprung des Amateurfunks ist in den USA. Deshalb kommen viele unserer Fachb
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[question:BB106]
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Kennengelernt haben wir auch schon die Abkürzung CW für Continuous Wave, die meist für die Morsetelegrafie durch Ein- und Ausschalten eines Hochfrequenzträges gebraucht wird.
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Kennengelernt haben wir auch schon die Abkürzung CW für Continuous Wave, die meist für die Morsetelegrafie durch Ein- und Ausschalten eines Hochfrequenzträgers gebraucht wird.
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[question:BB107]
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@@ -1,6 +1,6 @@
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Antennenanlagen erhöhen in der Regel nicht die Wahrscheinlichkeit, dass ein Blitz einschlägt, aber wenn er einschlägt wird vermutlich eine vorhandene exponierte Antenne das Ziel sein. Deshalb müssen Antennenanlagen auf oder an Gebäuden geerdet bzw. in ein vorhandenes Blitzschutzsystem integriert werden.
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Häufig geht ein Blitz nur in der Nähe unserer Station nieder. Das ist weniger schlimm als ein direkter Einschlag, aber auch das reicht, um große Schäden anzurichten (vgl. Abbilung [ref:e_ueberspannung_blitz]). Deshalb ist Blitzschutz ein wichtiges Thema für uns Funkamateure.
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Häufig geht ein Blitz nur in der Nähe unserer Station nieder. Das ist weniger schlimm als ein direkter Einschlag, aber auch das reicht, um große Schäden anzurichten (vgl. Abbildung [ref:e_ueberspannung_blitz]). Deshalb ist Blitzschutz ein wichtiges Thema für uns Funkamateure.
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[photo:191:e_ueberspannung_blitz:Durch Überspannung völlig zerstörter Kondensator in einem Netzteil. Ursache war ein Blitzeinschlag in der Nähe der Station. Hier kam die Überspannung über das Stromnetz.]
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@@ -3,7 +3,7 @@ Wir haben ja bereits verschiedene Ausbreitungsmöglichkeiten kennen gelernt:
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- Raumwelle: Ausbreitung über Brechung an Gebieten mit freien Elektronen in der Ionosphäre
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- Bodenwelle: Ausbreitung entlang der Erdoberfläche
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Die Bodenwelle wechselwirkt mit dem Erdboden und ist dadurch in der Lage, parallel zur Erdoberfläche zu verlaufen, das heisst der Krümmung der Erde zu folgen. Das klappt umso besser, je niedriger die Frequenz und je leitfähiger der Boden ist; außerdem muss die Welle vertikal polarisiert sein. Das heißt, die Bodenwelle folgt der Erdkrümmung und geht über den geografischen Horizont hinaus. Sie wird in höheren Frequenzbereichen stärker gedämpft als in niedrigeren Frequenzbereichen.
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Die Bodenwelle wechselwirkt mit dem Erdboden und ist dadurch in der Lage, parallel zur Erdoberfläche zu verlaufen, das heißt der Krümmung der Erde zu folgen. Das klappt umso besser, je niedriger die Frequenz und je leitfähiger der Boden ist; außerdem muss die Welle vertikal polarisiert sein. Das heißt, die Bodenwelle folgt der Erdkrümmung und geht über den geografischen Horizont hinaus. Sie wird in höheren Frequenzbereichen stärker gedämpft als in niedrigeren Frequenzbereichen.
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[question:EH212]
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@@ -6,7 +6,7 @@ Durch den geringen Aufwand ist der Brückengleichrichter eine häufig verwendete
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In dem nebenstehenden Applet kann man bei dargestellter Polarität der Trafospannung $U_a$ bzw. $U_s$ den Laststrom in seinem Stromverlauf verfolgen und erkennen, dass der dieser stets in gleicher Richtung durch den Lastwiderstand $R$ fließt. Der Spannungsabfall am Lastwiderstand $R_L$ ist eine pulsierende Gleichspannung (DC), die aus positiven sinusföhrmigen Halbwellen besteht. Diese Spannung hat eine Frequenz $f=\qty{100}{\hertz}$.
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In dem nebenstehenden Applet kann man bei dargestellter Polarität der Trafospannung $U_a$ bzw. $U_s$ den Laststrom in seinem Stromverlauf verfolgen und erkennen, dass der dieser stets in gleicher Richtung durch den Lastwiderstand $R$ fließt. Der Spannungsabfall am Lastwiderstand $R_L$ ist eine pulsierende Gleichspannung (DC), die aus positiven sinusförmigen Halbwellen besteht. Diese Spannung hat eine Frequenz $f=\qty{100}{\hertz}$.
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[include:applet_gleichrichter_2]
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@@ -39,7 +39,7 @@ Wenn man nach dem Brückengleichrichter einen Ladekondensator $C_L$ und ein LC-S
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[picture:66:a_netzteil_Ucs:Gleichrichterschaltung mit Siebung]
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Um jetzt die Spannung am Siebkondensator $C_S$ zu bestimmen, sollten wir wissen, dass die Kondensatoren sich auf die Spitzenspannung $\hat{U}$ der Sekundärespannung $U_{\mathrm{sek}}$ des Trafos aufladen.
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Um jetzt die Spannung am Siebkondensator $C_S$ zu bestimmen, sollten wir wissen, dass die Kondensatoren sich auf die Spitzenspannung $\hat{U}$ der Sekundärspannung $U_{\mathrm{sek}}$ des Trafos aufladen.
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$\hat{U}=U_{\mathrm{eff}}\cdot\sqrt{2}$
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@@ -10,7 +10,7 @@ In einer Formel dargestellt lautet dieser Zusammenhang: $\frac{R_1}{R_2} = \frac
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[question:AD111]
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<tip>
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In der Mitte der Schaltung lässt sich die sogenannte Brückenspannung abgreifen.
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Für den Sonderfall, dass die Spannungsteilerverhältnisse gleich groß sind, ergibt sich die Brückenspannnung zu Null Volt
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Für den Sonderfall, dass die Spannungsteilerverhältnisse gleich groß sind, ergibt sich die Brückenspannung zu Null Volt
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<indepth>
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@@ -1,8 +1,8 @@
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Digitale Übertragungssysteme verwenden sehr unterschiedliche Verfahren, um die pro Sekunde übertragbare Datenmenge (Bits) und/oder die Robustheit gegenüber Störungen unterschiedlicher Natur zu optimieren. Dabei spielen drei Begriffe eine wichtige Rolle:
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- *Symbolrate*: Bei digitalen Modulationsverfahren spricht man auch von Modulationsalphabeten, die eine bestimmte Anzahl von Symbolen enthalten können. Bei einfachen Verfahren, wie etwa dem klassischen Funkfernschreiben, wird je Symbol nur ein Bit ($\num{0}$ oder $\num{1}$) übertragen, bei anderen kann es mehr Symbole geben. Die Symbolrate wird in *Baud ($\unit{\baud}$)* angegeben, dies ist der Kehrwert der zeitlichen Symbollänge. Wenn zum Beispiel ein Symbol $\qty{20}{\milli\second}$ dauert, beträgt die Symbolrate $(\qty{20}{\milli\second})^{-1}= \qty{50}{\baud}$. Die Bandbreite wird im Wesentlichen von der Symbolrate beeinflusst.
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- *Datenübertragungsrate*: Pro Symbol können durchaus auch mehrere Bit übertragen werden. So hat die sogenannte quaternäre Phasenmodulation vier unterschiediche Phasenzustände ($\qty{0}{\degree}$, $\qty{90}{\degree}$, $\qty{180}{\degree}$, $\qty{270}{\degree}$), die wir mit den Bitkobinationen (0,0), (1,0), (0,1), (1,1) belegen können. Pro Symbol können also zwei Bit übertragen werden, die Datenübertragungsrate ist zweimal so hoch wie die Symbolrate. Es gibt noch sehr viel komplexere Modulationsalphabete, die deutlich mehr Bit pro Symbol übertragung können - allerdings zu Lasten der Störfestigkeit. Die Datenübertragungsrate wird in *$\unit{\bit\per\second}$* angegeben.
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- *Bandbreite*: Den Beriff der Bandbreite haben wir bereits kennen gelernt. Sie wird in *Hertz ($\unit{\hertz}$)* angegeben, wie die Frequenz, und darf nicht mit der Datenübertragungsrate verwechselt werden, auch wenn in der Umgangssprache von der Datenübertragungsrate als Bandbreite gesprochen wird (z.B. beim DSL-Anschluss).
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- *Datenübertragungsrate*: Pro Symbol können durchaus auch mehrere Bit übertragen werden. So hat die sogenannte quaternäre Phasenmodulation vier unterschiedliche Phasenzustände ($\qty{0}{\degree}$, $\qty{90}{\degree}$, $\qty{180}{\degree}$, $\qty{270}{\degree}$), die wir mit den Bitkombinationen (0,0), (1,0), (0,1), (1,1) belegen können. Pro Symbol können also zwei Bit übertragen werden, die Datenübertragungsrate ist zweimal so hoch wie die Symbolrate. Es gibt noch sehr viel komplexere Modulationsalphabete, die deutlich mehr Bit pro Symbol übertragen können - allerdings zu Lasten der Störfestigkeit. Die Datenübertragungsrate wird in *$\unit{\bit\per\second}$* angegeben.
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- *Bandbreite*: Den Begriff der Bandbreite haben wir bereits kennen gelernt. Sie wird in *Hertz ($\unit{\hertz}$)* angegeben, wie die Frequenz, und darf nicht mit der Datenübertragungsrate verwechselt werden, auch wenn in der Umgangssprache von der Datenübertragungsrate als Bandbreite gesprochen wird (z.B. beim DSL-Anschluss).
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[question:EA106]
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[question:EE401]
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@@ -37,6 +37,6 @@ FM-modulierte Signale lassen sich ebenfalls mittels einer PLL (Phase Locked Loop
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[question:AD505]
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Um SSB-Modulierte Signale zu demodulieren verwendet man einen sog. Produktdetektor. Dieser ist im wesentlichen ein Ringmischer, der als Eingangssignale die ZF des Empfängers sowie einen BFO (Beat Frequency Oscillator) verwendet. Durch Mischung (Produkt) dieser beiden Eingangssignale entsteht als eines der Mischprodukte das gewünchte NF-Signal (SSB-Signal), welches am Ausgang zur weiteren Verarbeitung abgegriffen werden kann. Für bestmögliche Verständlichkeit der demodulierten NF muss der BFO auf die Frequenz des unterdrückten Trägers des SSB-Signals abgstimmt werden.
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Um SSB-Modulierte Signale zu demodulieren verwendet man einen sog. Produktdetektor. Dieser ist im wesentlichen ein Ringmischer, der als Eingangssignale die ZF des Empfängers sowie einen BFO (Beat Frequency Oscillator) verwendet. Durch Mischung (Produkt) dieser beiden Eingangssignale entsteht als eines der Mischprodukte das gewünschte NF-Signal (SSB-Signal), welches am Ausgang zur weiteren Verarbeitung abgegriffen werden kann. Für bestmögliche Verständlichkeit der demodulierten NF muss der BFO auf die Frequenz des unterdrückten Trägers des SSB-Signals abgestimmt werden.
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[question:AD506]
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@@ -4,7 +4,7 @@ Einer der ersten und einfachsten Empfänger für den Rundfunkempfang (AM) war de
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[photo:193:am_detektor:Detektor-Empfänger]
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Beim Detektor-Empfänger wird ein Parallel-Schwingkreis, bestehend aus Spule und abstimmbarem Kondensator, durch ein empfangenes Rundfunksignal [ref:am_detektor_antenne], welches über die Antenne zugeführt wird, zum Schwingen angeregt. Voraussetzung hierfür ist, dass der Schwingkreis auf die Frequenz eines Rundfunksenders abgestimmt wird. Mittels einer Gleichrichter-Diode (Detektor) wird die im Empfangssignal enthaltene AM-Modulation gleichgerichtet (vgl. Abbildung [ref:am_detektor_diode]). Anschließend kann das demodulierte Signal mittels eines hochohmigen Kopfhörers direkt hörbar gemacht werden (vgl. Abbildung [ref:am_detektor_kopfhoerer]). Dies ist möglich, da der Kopfhöhrer träge ist und den einzelnen Stromstößen nicht folgen kann. Er wirkt quasi wie ein Tiefpass und stellt so die Hüllkurve wieder her, was der gewünschten Niederfrequenz entspricht.
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Beim Detektor-Empfänger wird ein Parallel-Schwingkreis, bestehend aus Spule und abstimmbarem Kondensator, durch ein empfangenes Rundfunksignal [ref:am_detektor_antenne], welches über die Antenne zugeführt wird, zum Schwingen angeregt. Voraussetzung hierfür ist, dass der Schwingkreis auf die Frequenz eines Rundfunksenders abgestimmt wird. Mittels einer Gleichrichter-Diode (Detektor) wird die im Empfangssignal enthaltene AM-Modulation gleichgerichtet (vgl. Abbildung [ref:am_detektor_diode]). Anschließend kann das demodulierte Signal mittels eines hochohmigen Kopfhörers direkt hörbar gemacht werden (vgl. Abbildung [ref:am_detektor_kopfhoerer]). Dies ist möglich, da der Kopfhörer träge ist und den einzelnen Stromstößen nicht folgen kann. Er wirkt quasi wie ein Tiefpass und stellt so die Hüllkurve wieder her, was der gewünschten Niederfrequenz entspricht.
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@@ -11,7 +11,7 @@ Zu Verzerrungen durch Übersteuerung kann es auch im Sendeverstärker kommen. Um
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Bei Aussendungen mit digitalen Übertragungsverfahren wie z. B. FT8, WSPR oder RTTY mit konstanter Amplitude ist das Ansprechen der ALC oft ein Hinweis darauf, dass das Audiosignal vom PC zu stark ist und übersteuert wird. Das kann zu unerwünschtem *Splatter* auf dem Band führen. Deshalb sollte das Audiosignal bei diesen Übertragungsverfahren stets sorgfältig kontrolliert werden. Ein Herunterregeln des Pegels durch die ALC wäre für sich genommen zunächst unkritisch, da bei diesen Verfahren die Information in der Frequenzumtastung steckt. Trotzdem ist das Auslösen der ALC ein ein starkes Indiz das das NF-Signal bereits übersteuert ist.
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Bei Aussendungen mit digitalen Übertragungsverfahren wie z. B. FT8, WSPR oder RTTY mit konstanter Amplitude ist das Ansprechen der ALC oft ein Hinweis darauf, dass das Audiosignal vom PC zu stark ist und übersteuert wird. Das kann zu unerwünschtem *Splatter* auf dem Band führen. Deshalb sollte das Audiosignal bei diesen Übertragungsverfahren stets sorgfältig kontrolliert werden. Ein Herunterregeln des Pegels durch die ALC wäre für sich genommen zunächst unkritisch, da bei diesen Verfahren die Information in der Frequenzumtastung steckt. Trotzdem ist das Auslösen der ALC ein starkes Indiz, dass das NF-Signal bereits übersteuert ist.
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<indepth>
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Das [Handbuch](https://50ohm.de/wsjtx) der Software WSJTX gibt hierzu eine gute Empfehlung: Im ersten Schritt sollte man durch Drücken der TUNE-Taste den Transceiver in den Sendemodus schalten, um einen gleichmäßigen Ton zu erzeugen. Dieser Ton lässt sich mit der Monitor-Funktion des Geräts durch Hören überprüfen oder im Wasserfall des TRX optisch kontrollieren. Dabei sollten keine Verzerrungen, Klicks oder andere Störungen auftreten. Anschließend stellt man den PWR-Regler von seinem Maximum langsam nach unten, bis der HF-Ausgang des Senders leicht abfällt – dies gilt allgemein als gutes Niveau für die Audioaussteuerung. Auch die ALC-Anzeige sowie die Ausgangsleistung des Transceivers können dabei helfen, den optimalen NF-Signalpegel zu finden.
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@@ -66,7 +66,7 @@ Dieser *Sperrdurchbruch* kann verschiedene physikalische Ursachen haben, die wir
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Das Schaltsymbol einer Zenerdiode (Abbildung [ref:e_zener_symbol]) ist das einer regulären Diode, bei der der Kathodenstrich eine zuätzliche Fortsetzung unter $\qty{90}{\degree}$ erhält. Dies soll an das "Abknicken" der Kennlinie im Durchbruch erinnern.
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Das Schaltsymbol einer Zenerdiode (Abbildung [ref:e_zener_symbol]) ist das einer regulären Diode, bei der der Kathodenstrich eine zusätzliche Fortsetzung unter $\qty{90}{\degree}$ erhält. Dies soll an das "Abknicken" der Kennlinie im Durchbruch erinnern.
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[picture:860:e_zener_symbol:Schaltsymbol einer Zenerdiode]
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@@ -13,7 +13,7 @@ pn-Dioden zeigen eine exponentielle Abhängigkeit des Diodenstroms von der Diode
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Der Diodenstrom ist:
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$I_D(T) = I_S(T) \cdot \exp \left( \frac{U_D}{U_T}\right)$
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$I_D(T) = I_S(T) \cdot e^{\frac{U_D}{U_T}}$
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$I_S$ ist der Sättigungsstrom, $U_T = k T/q$ die sogenannte Temperaturspannung. Hier ist $k$ die Boltzmann-Konstante, $q$ die Elementarladung.
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@@ -21,7 +21,7 @@ Aus Sicht des Senders ist eine Dummy Load nicht von einer gut angepassten Antenn
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Ganz vermeiden lassen sich Aussendungen zum Abstimmen nicht, beispielsweise bei der Benutzung von automatischen Antennenanpassgeräten. Wenn diese Art von Aussendungen allerdings so kurz wie möglich erfolgen, sind sie zulässig, auch wenn nur ein Träger ohne Modulation gesendet wird.
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<attention>
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Wenn man sein Antennanpassgerät abstimmt, sollte dies nur auf freien Frequenzen erfolgen. Ansonsten kann man andere Verbindungen stören.
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Wenn man sein Antennenanpassgerät abstimmt, sollte dies nur auf freien Frequenzen erfolgen. Ansonsten kann man andere Verbindungen stören.
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</attention>
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[question:VD112]
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@@ -51,9 +51,9 @@ Auch für diese Frage bemühen wir wieder unsere Formel:
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$E = \frac{\qty{300}{\volt}}{\qty{0,15}{\milli\meter}} = \frac{\qty{300}{\volt}}{\qty{0,00015}{\meter}} = \qty{2000000}{\volt\per\meter} = \qty{2000}{\kilo\volt\per\meter}$
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Dielektrika können nur eine begrenzte elektrische Feldstärke aushalten, bevor sie ihre Isolationsfähigkeit verlieren. Die Grenzfeldstärke, bei der das geschieht, wird auch als *Durchschlagsfeldstärke* bezeichnet. Wenn wir die Durchschlagfeldstärke und die Dicke des Dielektrikums kennen, können wir die Spannung berechnen, die der Kondensator maximal aushalten kann.
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Dielektrika können nur eine begrenzte elektrische Feldstärke aushalten, bevor sie ihre Isolationsfähigkeit verlieren. Die Grenzfeldstärke, bei der das geschieht, wird auch als *Durchschlagsfeldstärke* bezeichnet. Wenn wir die Durchschlagsfeldstärke und die Dicke des Dielektrikums kennen, können wir die Spannung berechnen, die der Kondensator maximal aushalten kann.
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Wenn die Durchschlagfeldstärke $E_d$ und die Dicke des Dielektrikums *d* ist, dann ist die Durchbruchspannung:
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Wenn die Durchschlagsfeldstärke $E_d$ und die Dicke des Dielektrikums *d* ist, dann ist die Durchbruchspannung:
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$U_d =E_d \cdot d$
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@@ -2,7 +2,7 @@ Die eigenen Geräte zu reparieren ist für viele Funkamateure Ehrensache. Dabei
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Jede Reparatur beginnt mit der Fehlersuche. Selbstverständlich wird das Gerät zuerst vom Netz getrennt. Danach kann es geöffnet werden. Vor einem elektrischen Schlag ist man aber noch nicht sicher. Die Kondensatoren im Netzteil sind auch ohne Netzstromversorgung weiterhin geladen.
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Gerade bei den heute üblichen Schaltnetzteilen für Transistorendstufen ist die Spannung, die an einigen Kondenstoranschlüssen anliegt, höher als die Nennspannung des Netzes. Bei Röhrenendstufen ist die Spannung noch einmal deutlich höher! Das ist lebensgefährlich!
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Gerade bei den heute üblichen Schaltnetzteilen für Transistorendstufen ist die Spannung, die an einigen Kondensatoranschlüssen anliegt, höher als die Nennspannung des Netzes. Bei Röhrenendstufen ist die Spannung noch einmal deutlich höher! Das ist lebensgefährlich!
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Ohne weitere Eingriffe würde sich die Ladung erst nach und nach abbauen. Zur Sicherheit können wir die Kondensatoren entladen. Sie einfach kurzzuschließen ist keine gute Idee. Bei dieser Vorgehensweise ist ein tödlicher Stromschlag durchaus möglich. Im harmloseren Fall können die hohen Kurzschlussströme die Kondensatoren und andere Bauteile zerstören und einen Brand auslösen.
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@@ -31,7 +31,7 @@ Die Phasenverschiebung zwischen Ein- und Ausgangssignal beträgt bei der Emitter
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[question:AD407]
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[question:AD408]
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Wird eine Emitterschaltung wie in der folgenden Frage ohne Arbeitspunktvoreinstellung durch einen Spannungsteiler betrieben, so erfolgt die Ansteuerung des Transistors allein durch das zugeführte Eingangssignal. Erst wenn dieses den Wert von ca. $\qty{0,6}{\volt}$ überschreitet, wird die Basis-Emitter-Strecke des Transistors leitend. Hierdurch fließt nur in den Spannungsspitzen ein Kollektorstrom, der einen Spannungsabfall am Ausgang hervorruft. Als Ausgangssignal erscheint die Versorgungsspannung, welche zu den Zeiten, zu denen der Transistor in den leitfähigen Bereich kommt, abfällt. So erklärt sich das entsprechende Ausgangsssignal.
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Wird eine Emitterschaltung wie in der folgenden Frage ohne Arbeitspunktvoreinstellung durch einen Spannungsteiler betrieben, so erfolgt die Ansteuerung des Transistors allein durch das zugeführte Eingangssignal. Erst wenn dieses den Wert von ca. $\qty{0,6}{\volt}$ überschreitet, wird die Basis-Emitter-Strecke des Transistors leitend. Hierdurch fließt nur in den Spannungsspitzen ein Kollektorstrom, der einen Spannungsabfall am Ausgang hervorruft. Als Ausgangssignal erscheint die Versorgungsspannung, welche zu den Zeiten, zu denen der Transistor in den leitfähigen Bereich kommt, abfällt. So erklärt sich das entsprechende Ausgangssignal.
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[question:AD406]
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@@ -22,7 +22,7 @@ Der Übergang zwischen dem reaktiven Nahfeld und dem strahlenden Nahfeld ist abh
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$d > \dfrac {\lambda} {2 \cdot \pi}$
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Die Berechnung mit der Näherungformel erspart einem ggf. aufwendige Messungen oder Simulationen.
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Die Berechnung mit der Näherungsformel erspart einem ggf. aufwendige Messungen oder Simulationen.
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Die Formel $d = \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm}\cdot P_{\textrm{EIRP}}}}{E}$ gilt für die meisten Antennenformen, wenn der berechnete Sicherheitsabstand im strahlenden Nahfeld oder im Fernfeld liegt.
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Bei der Amplitudenmodulation (AM) sowie bei SSB wird die zu übertragende Information durch eine Änderung der Amplitude des Hochfrequenzträgers übertragen. In der Klase N haben wir bereits gelernt, dass bei der Frequenzmodulation (FM) die Amplitude des Trägers hingegen konstant bleibt - die Information wird hier durch eine Änderung der momentanen Frequenz des Trägers übertragen.
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Bei der Amplitudenmodulation (AM) sowie bei SSB wird die zu übertragende Information durch eine Änderung der Amplitude des Hochfrequenzträgers übertragen. In der Klasse N haben wir bereits gelernt, dass bei der Frequenzmodulation (FM) die Amplitude des Trägers hingegen konstant bleibt - die Information wird hier durch eine Änderung der momentanen Frequenz des Trägers übertragen.
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Abbildung [ref:e_frequenzmodulation_t] zeigt den zeitlichen Verlauf eines FM-Signals mit konstanter Amplitude. Ein FM-Signal ist daher daran zu erkennen, dass die Amplitude des Trägers (idealisiert) konstant bleibt, während sich seine momentane Frequenz in Abhängigkeit vom Modulationssignal fortlaufend ändert.
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@@ -17,7 +17,7 @@ Abbildung [ref:e_frequenzmodulation_frequenzhub] zeigt beispielhaft ein NF-Sinus
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Die belegte Bandbreite einer FM-Aussendung wird durch den Hub und die maximale Modulationsfrequenz bestimmt. In erster Näherung kann für kleinen Hub und niedrige Modulationsfrequenz die *Carson-Formel* angewendet werden. Sie gibt an in welcher Bandberite sich $\qty{90}{\percent}$ der Sendeleistung befinden.
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Die belegte Bandbreite einer FM-Aussendung wird durch den Hub und die maximale Modulationsfrequenz bestimmt. In erster Näherung kann für kleinen Hub und niedrige Modulationsfrequenz die *Carson-Formel* angewendet werden. Sie gibt an in welcher Bandbreite sich $\qty{90}{\percent}$ der Sendeleistung befinden.
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$B\approx2 \cdot \left(\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}} \right)$
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@@ -1,20 +1,20 @@
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Durch Änderung der Kapazität des frequenzbestimmenden Kondensators, innerhalb eines Oszillators, kann Frequenzmodulation erzeugt werden. Bei einem Quarzoszillator kann z.B. mittels einer Kapazitätsdiode, die in Serie zum Quarz liegt, Frequenzmodulation erzeugt werden. Die Amplitude des modulierenden Signals (z.B. Mikrofon), die an der Kapazizätsdiode anliegt, bestimmt hierbei direkt die Frequenzänderung des Oszillators.
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Durch Änderung der Kapazität des frequenzbestimmenden Kondensators, innerhalb eines Oszillators, kann Frequenzmodulation erzeugt werden. Bei einem Quarzoszillator kann z.B. mittels einer Kapazitätsdiode, die in Serie zum Quarz liegt, Frequenzmodulation erzeugt werden. Die Amplitude des modulierenden Signals (z.B. Mikrofon), die an der Kapazitätsdiode anliegt, bestimmt hierbei direkt die Frequenzänderung des Oszillators.
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[question:AE303]
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Die Modulationsfrequenz beeinflusst hierbei, wie häufig sich die Frequenz des Oszillators ändert.
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[question:AE301]
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Bei Frequenzmodulation befindet sich die Information des modulierenden Signals nicht in der Amplitude, sondern nur in der Frequenzänderung des Trägersignals. Daher müssen nur die Nulldurchgänge des Trägersignals im Empfänger ausgewertet werden. Amplitudenschwankungen werden durch einen Begrenzerverstärker hierbei ausgeblendet. Daher ist Frequenzmodulation systembedingt unempfindlich gegenüber impulsförmigen Störungen der Amplitude, die z.B. durch Zündfunken, Elektromotoren o.ä. hervorgerufen werden. FM eigent sich daher gut für den Betrieb in Kraftfahrzeugen.
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Bei Frequenzmodulation befindet sich die Information des modulierenden Signals nicht in der Amplitude, sondern nur in der Frequenzänderung des Trägersignals. Daher müssen nur die Nulldurchgänge des Trägersignals im Empfänger ausgewertet werden. Amplitudenschwankungen werden durch einen Begrenzerverstärker hierbei ausgeblendet. Daher ist Frequenzmodulation systembedingt unempfindlich gegenüber impulsförmigen Störungen der Amplitude, die z.B. durch Zündfunken, Elektromotoren o.ä. hervorgerufen werden. FM eignet sich daher gut für den Betrieb in Kraftfahrzeugen.
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[question:AE302]
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Der Hub eines FM-Signals bestimmt um welchen Betrag sich die Frequenz des Oszillators im Sender, je nach Amplitude des modulierenden Signals, ändert. Eine größere Auslenkung der Frequenz entspricht hierbei, nach Demodulation im FM-Empfänger, wieder einer größeren Amplitude des demodulierten Signals. Daher hat ein größerer Hub eines frequenzmodulierten Senders direkten Einfluss auf die Lautstärke des demodulierten Signals in einem FM-Empfänger.
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[question:AE305]
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Die belegte Bandbreite einer FM-Aussendung wird durch den Hub und die maximale Modulationsfrequenz bestimmt. In erster Näherung kann für kleinen Hub und niedrige Modulationsfrequenz die Carson-Formel angewendet werden. Sie gibt an in welcher Bandberite sich $\qty{90}{\percent}$ der Sendeleistung befinden.
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Die belegte Bandbreite einer FM-Aussendung wird durch den Hub und die maximale Modulationsfrequenz bestimmt. In erster Näherung kann für kleinen Hub und niedrige Modulationsfrequenz die Carson-Formel angewendet werden. Sie gibt an in welcher Bandbreite sich $\qty{99}{\percent}$ der Sendeleistung befinden.
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**Carson-Formel**
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$B\approx2*\left(\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}} \right)$
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$B\approx2 \cdot \left(\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}} \right)$
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Die belegte Bandbreite berechnet sich hierbei nach der vorgenannten Formel. Hieraus ist ersichtlich, dass eine höhere Modulationsfrequenz oder ein größerer Hub (z.B. hervorgerufen durch eine höhere Ansteuerung des FM-Modulators), zu einer größeren Bandbreite des Signals führen. Es können hierdurch Nachbarkanalstörungen hervorgerufen werden, da die Bandbreite des Signals in beiden Fällen zunimmt.
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[question:AE306]
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Die Wechselspannung in unserem Stromnetz *schwingt* 50 mal in der Sekunde hin und wieder zurück. Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde nennt man Frequenz. Die Frequenz wird in der Einheit Hertz mit der Abkürzung $\unit{\hertz}$ angegeben. Ein $\unit{\hertz}$ entspricht genau einer Schwingung pro Sekunde. Das Stromnetz hat also eine Frequenz von $\qty{50}{\hertz}$.
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Die Wechselspannung in unserem Stromnetz *schwingt* 50 mal in der Sekunde hin und wieder zurück. Die Anzahl der Schwingungen [index:Schwingung] pro Sekunde nennt man Frequenz [index:Frequenz]. Die Frequenz wird in der Einheit Hertz [index:Einheit:Hertz] mit der Abkürzung $\unit{\hertz}$ angegeben. Ein $\unit{\hertz}$ entspricht genau einer Schwingung pro Sekunde. Das Stromnetz hat also eine Frequenz von $\qty{50}{\hertz}$.
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<unit>
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In der *Einheit Hertz* wird die Frequenz gemessen. Ein Hertz ist gleich einer Schwingung pro Sekunde. Die Einheit wurde nach dem deutschen Physiker Heinrich Rudolf Hertz benannt, der im Jahr 1886 als erster Mensch elektromagnetische Wellen erzeugen und nachweisen konnte.
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@@ -12,7 +12,7 @@ $$\qty{1}{\hertz} = \frac{1}{\unit{\second}}$$
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Im Funk benutzen wir auch elektrische Schwingungen, allerdings mit sehr viel höheren Frequenzen als das Stromnetz, z. B. $\qty{144000000}{\hertz}$. Bei so vielen Ziffern wird es schnell unübersichtlich. Daher verwenden wir den Ausdruck Megahertz ($\unit{\mega\hertz}$) für eine Million Hertz und sagen "144 Megahertz". Wir haben das *Einheitenvorzeichen* "$\unit{\mega}$" verwendet und es vor die eigentliche Einheit "$\unit{\hertz}$" gesetzt. Damit drücken wir aus, dass der angegebene Wert mit einer Million multipliziert wird. Weitere Beispiele für Frequenzen mit Einheitenvorzeichen sind in der Tabelle [ref:n_frequenz_einheitenvorzeichen] zusammengestellt.
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Im Funk benutzen wir auch elektrische Schwingungen, allerdings mit sehr viel höheren Frequenzen als das Stromnetz, z. B. $\qty{144000000}{\hertz}$. Bei so vielen Ziffern wird es schnell unübersichtlich. Daher verwenden wir den Ausdruck Megahertz ($\unit{\mega\hertz}$) für eine Million Hertz und sagen "144 Megahertz". Wir haben das *Einheitenvorzeichen* "$\unit{\mega\,}$" verwendet und es vor die eigentliche Einheit "$\unit{\hertz}$" gesetzt. Damit drücken wir aus, dass der angegebene Wert mit einer Million multipliziert wird. Weitere Beispiele für Frequenzen mit Einheitenvorzeichen sind in der Tabelle [ref:n_frequenz_einheitenvorzeichen] [index:Einheitenvorzeichen] zusammengestellt.
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| X: Bezeichnung | r: Abkürzung | r: Wert |
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@@ -33,14 +33,14 @@ In der Amateurfunk-Einsteigerklasse N darf man beispielsweise die Frequenzen von
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In Funkgeräten werden elektrische Schwingungen von einem sogenannten Oszillator erzeugt. Wenn man die Sendetaste am Funkgerät betätigt, werden die Schwingungen dann zur Antenne geleitet und dort als Funkwellen abgestrahlt.
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Der Begriff *Oszillator* leitet sich vom lateinischen Wort oscillare ab, das soviel wie schaukeln bedeutet.
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Der Begriff *Oszillator* [index:Oszillator] leitet sich vom lateinischen Wort oscillare ab, das soviel wie schaukeln bedeutet.
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[question:ND201]
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Beim Funkbetrieb müssen wir genau wissen, auf welcher Frequenz wir senden. Für die Messung der Sendefrequenz benutzt man deshalb einen Frequenzzähler, wie er beispielsweise in Abbildung [ref:frequenz_frequenzzaehler] zu sehen ist. Beim Bauen und Abgleichen von Funkgeräten benutzt man Frequenzzähler, um zu messen, ob die Sendefrequenz mit der Anzeige am Gerät übereinstimmt.
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Beim Funkbetrieb müssen wir genau wissen, auf welcher Frequenz wir senden. Für die Messung der Sendefrequenz benutzt man deshalb einen Frequenzzähler [index:Frequenz:Frequenzzähler], wie er beispielsweise in Abbildung [ref:frequenz_frequenzzaehler] zu sehen ist. Beim Bauen und Abgleichen von Funkgeräten benutzt man Frequenzzähler, um zu messen, ob die Sendefrequenz mit der Anzeige am Gerät übereinstimmt.
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[photo:150:frequenz_frequenzzaehler:Frequenzzähler, der gerade $\qty{29,6}{\mega\hertz}$ misst und anzeigt]
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@@ -4,7 +4,7 @@
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Der Frequenzbereich elektromagnetischer Wellen ist sehr groß (Abbildung [ref:n_frequenzspektrum]). Für Funkwellen wird nur ein Teil dieses Spektrums genutzt, üblicherweise der Frequenzbereich zwischen $\qty{30}{\kilo\hertz}$ und $\qty{300}{\giga\hertz}$. In der Tabelle [ref:n_frequenzspektrum_bereiche] ist zu sehen, welche Frequenzen welchen Bereichen zugeordnet sind. Den Frequenzbereichen werden Abkürzungen zugeordnet. Für die Prüfung müssen die Frequenzbereiche von $\qty{3}{\mega\hertz}$ bis $\qty{3000}{\mega\hertz}$ den entsprechenden Begriffen zugeordnet werden können.
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Der Frequenzbereich elektromagnetischer Wellen ist sehr groß (Abbildung [ref:n_frequenzspektrum]). Für Funkwellen wird nur ein Teil dieses Spektrums [index:Spektrum] genutzt, üblicherweise der Frequenzbereich zwischen $\qty{30}{\kilo\hertz}$ und $\qty{300}{\giga\hertz}$. In der Tabelle [ref:n_frequenzspektrum_bereiche] ist zu sehen, welche Frequenzen welchen Bereichen zugeordnet sind. Den Frequenzbereichen [index:Spektrum:Frequenzbereiche] werden Abkürzungen zugeordnet. Für die Prüfung müssen die Frequenzbereiche von $\qty{3}{\mega\hertz}$ bis $\qty{3000}{\mega\hertz}$ den entsprechenden Begriffen zugeordnet werden können.
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| r: | c: | r: | X: | l: |
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Technisch wird ein Frequenzvervielfacher so realisiert, dass das Eingangssignal zunächst einer nichlinearen Verzerrerstufe zugeführt wird. Dies kann z.B. ein Klasse-C-Verstärker sein. Anschließend wird aus dem Signalgemisch mittels Filtern die gewünschte Oberschwingung des Signals selektiert und an die nächste Stufe weitergeführt. Da die Frequenzvervielfachung auf Oberschwingungen/Harmonischen basiert, sind nur ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz möglich. In der Praxis wird (bis auf wenige Ausnahmen) nur die 2. Harmonische oder 3. Harmonische der Grundfrequenz verwendet (Verdoppelung, Verdreifachung).
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Technisch wird ein Frequenzvervielfacher so realisiert, dass das Eingangssignal zunächst einer nichtlinearen Verzerrerstufe zugeführt wird. Dies kann z.B. ein Klasse-C-Verstärker sein. Anschließend wird aus dem Signalgemisch mittels Filtern die gewünschte Oberschwingung des Signals selektiert und an die nächste Stufe weitergeführt. Da die Frequenzvervielfachung auf Oberschwingungen/Harmonischen basiert, sind nur ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz möglich. In der Praxis wird (bis auf wenige Ausnahmen) nur die 2. Harmonische oder 3. Harmonische der Grundfrequenz verwendet (Verdoppelung, Verdreifachung).
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Um höhere Frequenzvervielfachungen zu erreichen, werden daher Stufen mit Verdoppelung oder Verdreifachung hintereinandergeschaltet, so dass sich deren Faktoren anschließend multiplizieren.
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[question:AF311]
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Im Telekommunikationsgesetz (TKG) ist das Prinzip verankert, dass jede Frequenznutzung einer vorherigen *Frequenzzuteilung* bedarf. Das kann eine Einzelzuteilung oder eine Allgemeinzuteilung sein. Eine Einzelzuteilung liegt beispielsweise vor, wenn Frequenzen einem Unternehmen für den Betriebsfunk zugeteilt werden. Eine Allgemeinzuteilung hingegen kann für die Allgemeinheit oder auch für einen bestimmten Personenkreis erfolgen, z. B. für Funkamateure. Die Zuteilungen sind im Frequenzplan der BNetzA dokumentiert.
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Im Telekommunikationsgesetz [index:Telekommunikationsgesetz] (TKG) ist das Prinzip verankert, dass jede Frequenznutzung einer vorherigen *Frequenzzuteilung* [index:Frequenzzuteilung] bedarf. Das kann eine Einzelzuteilung oder eine Allgemeinzuteilung sein. Eine Einzelzuteilung [index:Frequenzzuteilung:Einzelzuteilung] liegt beispielsweise vor, wenn Frequenzen einem Unternehmen für den Betriebsfunk zugeteilt werden. Eine Allgemeinzuteilung[index:Frequenzzuteilung:Allgemeinzuteilung] hingegen kann für die Allgemeinheit oder auch für einen bestimmten Personenkreis erfolgen, z. B. für Funkamateure. Die Zuteilungen sind im Frequenzplan der BNetzA dokumentiert.
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Funkamateure dürfen Funkbetrieb daher nur auf für sie zugeteilten Frequenzen durchführen. Auch wenn die Frequenzbereiche international vereinbart werden, sind ausschließlich die nationalen Bestimmungen maßgebend, die sich jedoch an den internationalen Vereinbarungen orientieren.
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@@ -15,7 +15,7 @@ Die Frequenzbereiche für den Amateurfunkdienst in Deutschland sind in der *Anla
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[photo:99:n_frequenzbereiche_afuv_anlage_1:Tabellarische Übersicht, Anlage 1, AFuV]
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</webmargin>
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Neben den Frequenzbereichen enthält die Anlage auch ausführliche Nutzungsbestimmungen, die von jedem Funkamateur einzuhalten sind. Darüber hinaus gibt es Verfügungen und Mitteilungen. Diese *ergänzen* die Anlage 1 und sind ebenso bindend. Sie werden bei Bedarf von der BNetzA im sogenannten Amtsblatt auf der Website der Behörde veröffentlicht.
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Neben den Frequenzbereichen enthält die Anlage auch ausführliche Nutzungsbestimmungen [index:Frequenzzuteilung:Nutzungsbestimmungen], die von jedem Funkamateur einzuhalten sind. Darüber hinaus gibt es Verfügungen und Mitteilungen. Diese *ergänzen* die Anlage 1 und sind ebenso bindend. Sie werden bei Bedarf von der BNetzA im sogenannten Amtsblatt auf der Website der Behörde veröffentlicht.
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[question:VD101]
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[question:VD702]
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@@ -1,10 +1,10 @@
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Die Funkwellen im VHF- und UHF-Bereich verhalten sich ähnlich wie das Licht. Das Licht reicht maximal bis zum geografischen (sichtbaren) Horizont. Funkwellen schaffen ca. 15% mehr Reichweite, da sie ein wenig der Erdkrümmung folgen (Abbildung [ref:n_funkhorizont]). Wir sprechen dann vom *Funkhorizont*.
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Die Funkwellen im VHF- und UHF-Bereich verhalten sich ähnlich wie das Licht. Das Licht reicht maximal bis zum geografischen (sichtbaren) Horizont. Funkwellen schaffen ca. $\qty{15}{\percent}$ mehr Reichweite, da sie ein wenig der Erdkrümmung folgen (Abbildung [ref:n_funkhorizont]). Wir sprechen dann vom *Funkhorizont* [index:Funkhorizont].
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[picture:484:n_funkhorizont:Ausbreitung]
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Für eine zuverlässige Funkverbindung im VHF- und UHF-Bereich und besonders auch auf noch höheren Frequenzen ist meistens eine Sichtverbindung erforderlich. Hohe Gebäude oder Berge können die Funkverbindung beeinträchtigen. Je höher die Antenne ist, umso größer ist die Reichweite. Weit entfernte Stationen erreicht man von einem höheren Berg besser als aus einem Tal oder dem Stadtzentrum.
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Für eine zuverlässige Funkverbindung im VHF- und UHF-Bereich und besonders auch auf noch höheren Frequenzen ist meistens eine Sichtverbindung [index:Sichtverbindung] erforderlich. Hohe Gebäude oder Berge können die Funkverbindung beeinträchtigen. Je höher die Antenne ist, umso größer ist die Reichweite. Weit entfernte Stationen erreicht man von einem höheren Berg besser als aus einem Tal oder dem Stadtzentrum.
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[question:NH301]
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[question:NH303]
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@@ -1,10 +1,10 @@
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Leitet man eine elektrische Schwingung an eine Antenne, dann strahlt diese eine Funkwelle ab. Funkwellen gehören genauso wie das Licht zu den elektromagnetischen Wellen und breiten sich daher mit Lichtgeschwindigkeit aus. Diese beträgt - im sogenannten Freiraum, wo es keine Hindernisse gibt - annähernd 300000 Kilometer pro Sekunde.
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Leitet man eine elektrische Schwingung an eine Antenne, dann strahlt diese eine Funkwelle ab. Funkwellen gehören genauso wie das Licht zu den elektromagnetischen Wellen [index:Elektromagnetische Welle] und breiten sich daher mit Lichtgeschwindigkeit [index:Lichtgeschwindigkeit] aus. Diese beträgt - im sogenannten Freiraum, wo es keine Hindernisse gibt - annähernd $\num{300000}$ Kilometer pro Sekunde.
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[question:NB301]
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Funkwellen bestehen aus Wellenbergen und Wellentälern. Je höher die Wellenberge und je tiefer die Wellentäler sind, umso stärker ist das Funksignal. Man spricht in diesem Zusammenhang von der Feldstärke. Die Höhe eines Wellenberges bzw. die Tiefe eines Wellentals nennt man wie bei der elektrischen Schwingung auch hier Amplitude.
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Funkwellen bestehen aus Wellenbergen und Wellentälern. Je höher die Wellenberge und je tiefer die Wellentäler sind, umso stärker ist das Funksignal. Man spricht in diesem Zusammenhang von der Feldstärke [index:Feldstärke]. Die Höhe eines Wellenberges bzw. die Tiefe eines Wellentals nennt man wie bei der elektrischen Schwingung auch hier Amplitude.
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<attention>
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Elektromagnetische Wellen stellt man gerne als *Momentaufnahme* dar. Momentaufnahmen sehen erstmal genauso aus wie die Oszillogramme, die wir bereits besprochen haben. Sie stellen aber etwas anderes dar! Während man bei einem Oszillogramm die Änderung der Spannung im zeitlichen Verlauf sieht, zeigen Momentaufnahmen nur einen einzigen Zeitpunkt, eben einen Moment. Man kann die Änderung der Feldstärke über die Entfernung ablesen. Es ist genau auf die Beschriftung der horizontalen X-Achse zu achten. Beim Oszillogramm steht dort $t$ für die Zeit (lateinisch tempus), bei der Momentaufnahme steht dort hingegen "Ort".
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@@ -25,7 +25,7 @@ Bei einer Einwirkung des Stroms auf den Körper kann das Gewebe geschädigt werd
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Stromunfälle können verschiedene Auswirkungen auf den Körper haben:
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* *Herzrhythmusstörungen*, Herzkammerflimmern oder Herzstillstand, inbesondere bei einem Stromweg im Brustbereich
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* *Herzrhythmusstörungen*, Herzkammerflimmern oder Herzstillstand, insbesondere bei einem Stromweg im Brustbereich
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* *Verbrennungen*, meist an den Ein- und Austrittstellen des elektrischen Stroms
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* *Verkrampfen der Muskulatur*
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* *Sekundärunfälle* wie einen Sturz, verursacht durch den hervorgerufenden Schreck oder eine Muskelverkrampfung
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Um Frequenz und Funkwellen zu erklären, müssen wir ein klein wenig ausholen und uns kurz mit der elektrischen Spannung beschäftigen. Alle Stoffe, die wir kennen, bestehen aus winzigen Teilchen - Holz, Wasser, Metalle und alles andere, sogar die Luft. Einige dieser Teilchen haben die Eigenschaft, sich gegenseitig anzuziehen oder abzustoßen. Man nennt sie "elektrisch geladen" und teilt sie in die Gruppen "positiv" (Plus) und "negativ" (Minus) ein (Bild [ref:n_frequenz_elektrische_ladungen]).
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Um Frequenz und Funkwellen zu erklären, müssen wir ein klein wenig ausholen und uns kurz mit der elektrischen Spannung beschäftigen. Alle Stoffe, die wir kennen, bestehen aus winzigen Teilchen - Holz, Wasser, Metalle und alles andere, sogar die Luft. Einige dieser Teilchen haben die Eigenschaft, sich gegenseitig anzuziehen oder abzustoßen. Man nennt sie "elektrisch geladen" und teilt sie in die Gruppen "positiv" (Plus) und "negativ" (Minus) ein (Bild [ref:n_frequenz_elektrische_ladungen]) [index:Ladung].
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[picture:713:n_frequenz_elektrische_ladungen:Positiv und negativ geladene Teilchen gleichverteilt in einem Gegenstand.]
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@@ -14,12 +14,12 @@ Gleich geladene Teilchen stoßen sich ab: Plus stößt Plus ab und Minus stößt
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Man kann Ladungen aber gezielt trennen, z. B. in einer Batterie, einer Solarzelle oder einem Windkraftwerk. Die Ladungen versuchen dann, wieder zusammenzukommen. Es liegt eine elektrische *Spannung* vor. Vorrichtungen, die Ladungen trennen und somit elektrische Spannung bereitstellen, heißen *Spannungsquellen*. Den positiv geladenen Anschluss nennt man Pluspol und den anderen Minuspol. Spannungsquellen können eine unterschiedlich große Spannung aufweisen. Die elektrische Spannung wird in der Einheit Volt mit der Abkürzung $\unit{V}$ gemessen.
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Man kann Ladungen aber gezielt trennen, z. B. in einer Batterie, einer Solarzelle oder einem Windkraftwerk. Die Ladungen versuchen dann, wieder zusammenzukommen. Es liegt eine elektrische *Spannung* [index:Spannung] vor. Vorrichtungen, die Ladungen trennen und somit elektrische Spannung bereitstellen, heißen *Spannungsquellen* [index:Spannung:Spannungsquelle]. Den positiv geladenen Anschluss nennt man Pluspol und den anderen Minuspol. Spannungsquellen können eine unterschiedlich große Spannung aufweisen. Die elektrische Spannung wird in der Einheit Volt [index:Einheit:Volt] mit der Abkürzung $\unit{V}$ gemessen.
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Sobald man einen elektrischen Verbraucher wie eine Lampe oder einen Computer an die beiden Pole anschließt und einschaltet, können sich die Ladungen bewegen. Es fließt ein elektrischer Strom (Bild [ref:n_frequenz_strom_fliesst]).
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Sobald man einen elektrischen Verbraucher [index:Verbraucher] wie eine Lampe oder einen Computer an die beiden Pole anschließt und einschaltet, können sich die Ladungen bewegen. Es fließt ein elektrischer Strom [index:Strom] (Bild [ref:n_frequenz_strom_fliesst]).
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[picture:714:n_frequenz_strom_fliesst:Die Pole einer Batterie, am Minus-Pol befindet sich ein Überschuss an negativen Ladungen und am Plus-Pol ein Überschuss an positiven Ladungen, die Pole der Batterie sind verbunden, daher kann der Strom durch den Verbraucher fließen.]
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Es gibt auch Spannungsquellen, bei denen die Pole ständig zwischen positiver und negativer Spannung schwingen, zum Beispiel die Kraftwerke im öffentlichen Stromnetz. Aus der Haushaltssteckdose kommt daher Wechselspannung - im Gegensatz zur Gleichspannung mit Plus- und Minuspol.
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Es gibt auch Spannungsquellen, bei denen die Pole ständig zwischen positiver und negativer Spannung schwingen, zum Beispiel die Kraftwerke im öffentlichen Stromnetz. Aus der Haushaltssteckdose kommt daher Wechselspannung [index:Spannung:Wechselspannung] - im Gegensatz zur Gleichspannung [index:Spannung:Gleichspannung] mit Plus- und Minuspol.
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@@ -7,10 +7,10 @@ Wie bereits im Kapitel Gleichrichter I gelernt, kann ich mit einer Diode nur die
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Bei der positiven Halbwelle leitet die Diode $D$ und lässt Strom fließen. In dieser Zeit lädt sich der Kondensator $C_L$ auf den Spitzenwert der Wechselspannung auf. Zum Zeitpunkt der negativen Halbwelle sperrt die Diode $D$ den Strom und der Kondensator $C_L$ entlädt sich über den Lastwiderstand $R_L$.
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Somit stellt sich am Lastwiderstand $R_L$ eine pulsierende Gleichspannung $U_L$ ein (vgl. Abb.[ref:a_Restwelligkeit]). Um so größer die Kapazität des Kondensator ist, destso gleichmäßiger wird die Gleichspannung am Lastwiderstand geglättet.
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Somit stellt sich am Lastwiderstand $R_L$ eine pulsierende Gleichspannung $U_L$ ein (vgl. Abb.[ref:a_Restwelligkeit]). Um so größer die Kapazität des Kondensator ist, desto gleichmäßiger wird die Gleichspannung am Lastwiderstand geglättet.
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[picture:75:a_Restwelligkeit:Welligkeit der Ausgangsgleichspannnung $U_L$]
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[picture:75:a_Restwelligkeit:Welligkeit der Ausgangsgleichspannung $U_L$]
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Die Nulllinie befindet sich am unteren Rand der Darstellung.
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% Oszibild von dk1kc einfügen
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%TODO Diagramm einfügen
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@@ -44,7 +44,7 @@ Dabei ist zu beachten, dass sich die magnetischen Feldlinien bei einer Zylinders
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[question:EB203]
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Für diese Prüfungsfrage berechnen zunächst den mittleren Umfang eines Rings mit mittlerem Durchmesser $d$. In der Aufgabe ist $d=\qty{2,6}{\centi\meter}$. Dabei bitte die Einheit beachten -- am Besten, wir gehen auf die Grundeinheit $\unit{\meter}$ zurück.
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Für diese Prüfungsfrage berechnen wir zunächst den mittleren Umfang eines Rings mit mittlerem Durchmesser $d$. In der Aufgabe ist $d=\qty{2,6}{\centi\meter}$. Dabei bitte die Einheit beachten -- am Besten, wir gehen auf die Grundeinheit $\unit{\meter}$ zurück.
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Der mittlere Umfang ($l_m$) ergibt sich aus folgender Beziehung:
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@@ -1,7 +1,7 @@
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% Halbleiter II
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% DF2DR 2024-08-19
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Der Grundstoff unserer modernen Welt sind Halbleiternaterialien. Grund genug, sich damit ein wenig eingehender zu beschäftigen. Halbleiter haben eine Kristallgitterstruktur, das heißt, ihre Atome sind periodisch angeordnet.
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Der Grundstoff unserer modernen Welt sind Halbleitermaterialien. Grund genug, sich damit ein wenig eingehender zu beschäftigen. Halbleiter haben eine Kristallgitterstruktur, das heißt, ihre Atome sind periodisch angeordnet.
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[picture:854:a_silizium_halbleiter:Silizium Halbleiterkristall]
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@@ -23,7 +23,7 @@ Silizium (Si) und Germanium (Ge) sind *Elementhalbleiter* (wie übrigens auch Di
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Materialien mit Energiebandlücke werden nur dann als Halbleiter bezeichnet, wenn sie zusätzlich *dotierbar* sind. Ihre Leitfähikeit kann durch gezielte Verunreinigung des hochreinen Hableitermaterials in weiten Grenzen verändert werden. So hat Arsen (As), verglichen mit den Elementhalbleitern, ein Elektron mehr in der äußeren Elektronenschale. Dieses Elektron kann sehr einfach und mit wenig Energie zu einem freien Elekron im Leitungsband werden. So eine Dotierung nennen wir *n-Dotierung*.
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Materialien mit Energiebandlücke werden nur dann als Halbleiter bezeichnet, wenn sie zusätzlich *dotierbar* sind. Ihre Leitfähigkeit kann durch gezielte Verunreinigung des hochreinen Halbleitermaterials in weiten Grenzen verändert werden. So hat Arsen (As), verglichen mit den Elementhalbleitern, ein Elektron mehr in der äußeren Elektronenschale. Dieses Elektron kann sehr einfach und mit wenig Energie zu einem freien Elektron im Leitungsband werden. So eine Dotierung nennen wir *n-Dotierung*.
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[picture:855:a_n_dotierung:n-Dotierung]
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@@ -31,7 +31,7 @@ Materialien mit Energiebandlücke werden nur dann als Halbleiter bezeichnet, wen
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Was aber passiert, wenn wir den Halbleiter mit einem Material verunreinigen, das in der äußeren Elektronenschale ein Elekron zu wenig hat? Eine solche Elektronenfehlstelle nennen wir ein *Loch*. Da das Atom vorher neutral war, hat die Elektronenfehlstelle eine positive Ladung. Die Löcher können sich ebenfalls im Kristall bewegen und zu einem Stromfluss beitragen. So eine Dotierung nennen wir *p-Dotierung*.
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Was aber passiert, wenn wir den Halbleiter mit einem Material verunreinigen, das in der äußeren Elektronenschale ein Elektron zu wenig hat? Eine solche Elektronenfehlstelle nennen wir ein *Loch*. Da das Atom vorher neutral war, hat die Elektronenfehlstelle eine positive Ladung. Die Löcher können sich ebenfalls im Kristall bewegen und zu einem Stromfluss beitragen. So eine Dotierung nennen wir *p-Dotierung*.
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[picture:856:a_p_dotierung:p-Dotierung]
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Die nationalen Amateurfunkverbände haben sich in der "International Amateur Radio Union" (IARU) zusammengeschlossen. Durch die Zusammenarbeit in der IARU wird ein *weltweit geordnetes Nebeneinander der verschiedenen Betriebsarten auf den Amateurfunkbändern* erreicht. Neben der Interessenvertretung für alle Funkamateure gibt die IARU Bandpläne heraus. Diese enthalten wichtige Empfehlungen der IARU, die von jedem Funkamateur eingehalten werden sollen.
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Die nationalen Amateurfunkverbände haben sich in der "International Amateur Radio Union" (IARU) [index:IARU] zusammengeschlossen. Durch die Zusammenarbeit in der IARU wird ein *weltweit geordnetes Nebeneinander der verschiedenen Betriebsarten auf den Amateurfunkbändern* erreicht. Neben der Interessenvertretung für alle Funkamateure gibt die IARU Bandpläne heraus. Diese enthalten wichtige Empfehlungen der IARU, die von jedem Funkamateur eingehalten werden sollen.
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Der *DARC* ist als einziger deutscher Verband in der International Amateur Radio Union (IARU) organisiert und vertritt dort die Interessen seiner Mitglieder in der weltweiten Gemeinschaft der Funkamateure.
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@@ -4,7 +4,7 @@ Die Bandpläne teilen ein Band in einzelne Frequenzsegmente auf. Für jeden Freq
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[photo:102:n_iaru_bandplan_2m:IARU-Bandplan $\qty{2}{\meter}$]
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Um schnell einen Funkpartner zu finden, kann man einen CQ-Ruf auf der "Anruffrequenz" eines Bandes starten. Diese werden im IARU-Bandplan als *calling* gekennzeichnet. Dabei wird zwischen zwei Übertragungsverfahren unterschieden:
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Um schnell einen Funkpartner zu finden, kann man einen CQ-Ruf auf der "Anruffrequenz" [index:Anruffrequenz] eines Bandes starten. Diese werden im IARU-Bandplan als *calling* gekennzeichnet. Dabei wird zwischen zwei Übertragungsverfahren unterschieden:
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* FM-Sprechfunk ("FM calling")
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* Digitale Telefonie ("digital voice calling")
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@@ -23,7 +23,7 @@ Nachdem eine andere Station auf einen CQ-Anruf geantwortet hat, sollte man die F
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[question:BC209]
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Für ein weiteres Übertragungsverfahren, die analoge SSB-Telefonie, ist es ein wenig anders geregelt. Hier ist keine Anruffrequenz vorgesehen, sondern ein sogenanntes Aktivitätszentrum. Damit wird zum einen angedeutet, dass die Frequenz nicht für Anrufe freizuhalten ist, und zum anderen, dass Anrufe auch im Umfeld dieser Frequenz stattfinden sollen. Dafür kann der ganze mit "SSB" gekennzeichnete Bereich genutzt werden. Aktivitätszentren werden im Bandplan als *center of activity* markiert.
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Für ein weiteres Übertragungsverfahren, die analoge SSB-Telefonie, ist es ein wenig anders geregelt. Hier ist keine Anruffrequenz vorgesehen, sondern ein sogenanntes Aktivitätszentrum [index:Aktivitätszentrum]. Damit wird zum einen angedeutet, dass die Frequenz nicht für Anrufe freizuhalten ist, und zum anderen, dass Anrufe auch im Umfeld dieser Frequenz stattfinden sollen. Dafür kann der ganze mit "SSB" gekennzeichnete Bereich genutzt werden. Aktivitätszentren werden im Bandplan als *center of activity* markiert.
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[question:BC211]
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[question:BC210]
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@@ -2,7 +2,7 @@ Ein gutes Labornetzgerät oder auch ein Transveiver-Netzgerät beinhalten eine e
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[picture:1018:a_vsource_schematic:Ersatzschaltbild Spannungsquelle]
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Wird eine reale Spannungsquelle mit $R_L$ belastet, so sinkt die Klemmenspannung $U_k$. Grund dafür ist der vorhandene Innenwiderstand $R_i$ dieser Spannungsquelle. Da die Quellenspannung $U_q$ im Leerlauf, also ohne Belastung $U_q=U_L$ ist, nennt man diese auch Leerlaufspannung. Bleibt die Klemenspannung bei Belastung konstant, dann spricht man von Spannungsanpassung.
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Wird eine reale Spannungsquelle mit $R_L$ belastet, so sinkt die Klemmenspannung $U_k$. Grund dafür ist der vorhandene Innenwiderstand $R_i$ dieser Spannungsquelle. Da die Quellenspannung $U_q$ im Leerlauf, also ohne Belastung $U_q=U_L$ ist, nennt man diese auch Leerlaufspannung. Bleibt die Klemmenspannung bei Belastung konstant, dann spricht man von Spannungsanpassung.
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Mit einem Multimeter ist der Innenwiderstand nicht messbar, man kann ihn aber rechnerisch ermitteln.
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$R_i = \frac{\Delta U}{\Delta I}$
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@@ -1,6 +1,6 @@
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In einem Empfänger, an dessen Eingang zwei starke HF-Signale anliegen, können Störungen durch Intermodulation oder Kreuzmodulation verursacht werden.
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Bei Intermodulation äussert sich dieser Effekt so, dass durch nichtlineares Verhalten der Empfängerstufe (Betrieb im nichtlinearen Grenzbereich), ähnlich wie in einem Mischer, zusätzliche unerwünschte Frequenzen erzeugt werden. Diese können erwünschte Empfangssignale überlagern und stören.
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Bei Kreuzmodulation äussert sich dieser Effekt so, dass das gewünschte Empfangssignal durch die Modulation eines starken frequenzmäßig benachbarten AM-Signals beeinflusst wird. Hierdurch wird die Modulation des benachbarten Senders im Empfangssignal hörbar und stört dieses.
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Bei Intermodulation äußert sich dieser Effekt so, dass durch nichtlineares Verhalten der Empfängerstufe (Betrieb im nichtlinearen Grenzbereich), ähnlich wie in einem Mischer, zusätzliche unerwünschte Frequenzen erzeugt werden. Diese können erwünschte Empfangssignale überlagern und stören.
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Bei Kreuzmodulation äußert sich dieser Effekt so, dass das gewünschte Empfangssignal durch die Modulation eines starken frequenzmäßig benachbarten AM-Signals beeinflusst wird. Hierdurch wird die Modulation des benachbarten Senders im Empfangssignal hörbar und stört dieses.
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[question:AF217]
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[question:AF219]
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@@ -1,6 +1,6 @@
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Im oberen Teil der Erdatmosphäre befindet sich die *Ionosphäre*. Sie hat großen Einfluss auf die Funkwellenausbreitung im Kurzwellenbereich.
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Im oberen Teil der Erdatmosphäre befindet sich die *Ionosphäre* [index:Ionosphäre]. Sie hat großen Einfluss auf die Funkwellenausbreitung im Kurzwellenbereich.
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Durch die Strahlung der Sonne werden in der Ionosphäre elektrisch geladene Teilchen erzeugt. An diesen elektrisch geladenen Teilchen werden elektromagnetische Wellen gebrochen (refraktiert) und dadurch zur Erde zurückgelenkt (Abbildung [ref:n_ionosphaere]). So können im Kurzwellenbereich große Reichweiten erzielt und weltweite Funkverbindungen möglich werden. An der Ionosphäre gebrochene Funkwellen werden als Raumwelle bezeichnet - im Gegensatz zur Bodenwelle, die der Erdkrümmung folgt, aber meist nicht so weit reicht wie die Raumwelle.
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Durch die Strahlung der Sonne werden in der Ionosphäre elektrisch geladene Teilchen erzeugt. An diesen elektrisch geladenen Teilchen werden elektromagnetische Wellen gebrochen (refraktiert) und dadurch zur Erde zurückgelenkt (Abbildung [ref:n_ionosphaere]). So können im Kurzwellenbereich große Reichweiten erzielt und weltweite Funkverbindungen möglich werden. An der Ionosphäre gebrochene Funkwellen werden als Raumwelle [index:Raumwelle] bezeichnet - im Gegensatz zur Bodenwelle [index:Bodenwelle], die der Erdkrümmung folgt, aber meist nicht so weit reicht wie die Raumwelle.
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[picture:732:n_ionosphaere:Brechung an der Ionosphäre]
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@@ -11,7 +11,7 @@ Durch die Strahlung der Sonne werden in der Ionosphäre elektrisch geladene Teil
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Die Ausbreitungsbedingungen unterliegen einem täglichen und jahreszeitlichen Wechsel. Einen wesentlichen Einfluss auf die Kurzwellenausbreitung hat der elfjährige Sonnenzyklus. Zum Höhepunkt des Zyklus treten besonders viele sogenannte Sonnenflecken auf (Abbildung [ref:n_ionosphaere_sonnenflecken].) Die Sonne stößt dann besonders viel elektromagnetische Strahlung und Materie aus und nimmt starken Einfluss auf die Ionosphäre und somit die Funkbedingungen.
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Die Ausbreitungsbedingungen unterliegen einem täglichen und jahreszeitlichen Wechsel. Einen wesentlichen Einfluss auf die Kurzwellenausbreitung hat der elfjährige Sonnenzyklus [index:Sonnenzyklus]. Zum Höhepunkt des Zyklus treten besonders viele sogenannte Sonnenflecken [index:Sonnenzyklus:Sonnenflecken] auf (Abbildung [ref:n_ionosphaere_sonnenflecken].) Die Sonne stößt dann besonders viel elektromagnetische Strahlung und Materie aus und nimmt starken Einfluss auf die Ionosphäre und somit die Funkbedingungen.
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[picture:729:n_ionosphaere_sonnenflecken:Die Anzahl der Sonnenflecken, die über den elfjährigen Sonnenzyklus schwankt]
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@@ -21,7 +21,7 @@ Die Ausbreitungsbedingungen unterliegen einem täglichen und jahreszeitlichen We
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Bei Funkbetrieb auf Kurzwellenbändern kann es dazu kommen, dass eine sogenannte *Tote Zone* entsteht. Damit sind Entfernungen gemeint, die für die Bodenwelle zu weit weg und für die Raumwelle zu nah sind (Abbildung [ref:n_ionosphaere_tote_zone]). Dies führt häufig dazu, dass man von einer laufenden Funkverbindung nur eine der beteiligten Stationen hören kann, weil sich die andere in der Toten Zone befindet. Dadurch kann zunächst der falsche Eindruck entstehen, dass eine Frequenz frei ist.
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Bei Funkbetrieb auf Kurzwellenbändern kann es dazu kommen, dass eine sogenannte *Tote Zone* [index:Tote Zone] entsteht. Damit sind Entfernungen gemeint, die für die Bodenwelle zu weit weg und für die Raumwelle zu nah sind (Abbildung [ref:n_ionosphaere_tote_zone]). Dies führt häufig dazu, dass man von einer laufenden Funkverbindung nur eine der beteiligten Stationen hören kann, weil sich die andere in der Toten Zone befindet. Dadurch kann zunächst der falsche Eindruck entstehen, dass eine Frequenz frei ist.
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[picture:741:n_ionosphaere_tote_zone:Die Tote Zone, die für die Bodenwelle zu weit weg und für die Raumwelle zu nah ist.]
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@@ -12,7 +12,7 @@ Dieser Prozess verleiht insbesondere der Kurzwelle ihre einzigartigen Fähigkeit
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[question:EH219]
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Andererseits wollen diese freien Elektronen sich sofort wieder mit den Atomrümpfen zu neutralen Atomen verbinden (*Rekombination*) und verlieren dadurch die brechende Wirkung. Nachdem im Sonnenlicht ständig ionoisiert und dann wieder rekombiniert wird, stellt sich in bestimmten Höhen ein Gleichgewicht zwischen diesen beiden Vorgängen ein. Diese Gebiete werden als *Regionen* bezeichnet (manchmal auch als "Schichten").
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Andererseits wollen diese freien Elektronen sich sofort wieder mit den Atomrümpfen zu neutralen Atomen verbinden (*Rekombination*) und verlieren dadurch die brechende Wirkung. Nachdem im Sonnenlicht ständig ionisiert und dann wieder rekombiniert wird, stellt sich in bestimmten Höhen ein Gleichgewicht zwischen diesen beiden Vorgängen ein. Diese Gebiete werden als *Regionen* bezeichnet (manchmal auch als "Schichten").
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@@ -14,7 +14,7 @@ QAM kann besonders einfach mit Hilfe von zwei Trägern derselben Frequenz erzeug
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Die Grundidee, ein Signal in zwei Teilen getrennt zu verarbeiten, findet auch in der digitalen Signalverarbeitung breite Anwendung. Es wird nach den beiden Teilsignalen als I/Q-Verfahren bezeichnet. Das I/Q-Verfahren ermöglicht es, jedes beliebige Signal zu erzeugen. Dazu besteht der zu modulierende Datenstrom aus einem I- und einem Q-Anteil. Zwei D/A-Umsetzer wandeln jeweils einen der beiden Anteile in ein analoges I- bzw. Q-Signal um. Mit dem I- und dem Q-Signal werden wiederum die beiden phasenverschobenen Träger moduliert. Im letzten Schritt werden diese zu einem Träger überlagert, der ausgesendet wird.
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Entsprechend wird auch auf der Empfängerseite vorgegangen. Das Eingangssignal wird mit einem Träger gemischt, um das I-Signal zu erhalten, das dann mittels A/D-Umsetzer in den I-Anteil eines Datenstroms umgewandelt wird. Gleichzeitig wird das Eingangsignal aber auch mit einem um $\qty{90}{\degree}$ phasenverschobenen Träger gemischt, um das Q-Signal zu erhalten, das wiederum mittels eines A/D-Umsetzers in den Q-Anteil des Datenstroms umgewandelt wird.
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Entsprechend wird auch auf der Empfängerseite vorgegangen. Das Eingangssignal wird mit einem Träger gemischt, um das I-Signal zu erhalten, das dann mittels A/D-Umsetzer in den I-Anteil eines Datenstroms umgewandelt wird. Gleichzeitig wird das Eingangssignal aber auch mit einem um $\qty{90}{\degree}$ phasenverschobenen Träger gemischt, um das Q-Signal zu erhalten, das wiederum mittels eines A/D-Umsetzers in den Q-Anteil des Datenstroms umgewandelt wird.
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[question:AF633]
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@@ -7,7 +7,7 @@ Ein sehr wichtiges und häufig verwendetes Bauteil in der Funktechnik und Elektr
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Die geometrischen Abmessungen bestimmen eine wichtige Eigenschaft eines Kondensators, es ist die Fähigkeit, Ladungen zu speichern. Diese Fähigkeit wird als Kapazität bezeichnet und hierfür wird der Formelbuchstabe $C$ verwendet. Je größer die Kapazität ist, umso mehr elektrische Ladungen $Q$ können gespeichert werden. Wenn die angelegte Spannung erhöht wird, werden auch mehr Ladungen gespeichert.
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Die Folgende Fomel zeigt den Zusammenhang.
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Die folgende Formel zeigt den Zusammenhang.
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$Q = C \cdot U $
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@@ -126,7 +126,7 @@ Je nach Aufbau unterscheidet man außerdem:
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*Elektrolytkondensatoren* (kurz ELKO) enthalten eine dünne, aufgerauhte ALU-Folie, die in einen Elektrolyten (z.B. Borax) eingetaucht ist. Dabei verursacht der Elektrolyt eine chemische Oxidation der Aluminiumoberfläche. Die entstehende Oxidschicht ist sehr dünn und deshalb steigt die Kapazität bei geringer Baugröße sehr stark an. Allerdings hat die dünne Schicht nur eine begrenzte Spannungsfestigkeit, die auf dem ELKO anggeben wird.
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Elektrolytkondensatoren dürfen nur an Gleichspannung betrieben werden. Die Polung ist deshalb zu beachten, da sich sonst die Oxidschicht abbaut und somit die Spannungsfestigkeit sinkt. Der Kondesator wird zerstört. Alle anderen Kondensatoren können auch an Wechselspannung angeschlossen werden.
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Elektrolytkondensatoren dürfen nur an Gleichspannung betrieben werden. Die Polung ist deshalb zu beachten, da sich sonst die Oxidschicht abbaut und somit die Spannungsfestigkeit sinkt. Der Kondensator wird zerstört. Alle anderen Kondensatoren können auch an Wechselspannung angeschlossen werden.
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[question:EC207]
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@@ -139,7 +139,7 @@ Für Folien-Wickelkondensatoren werden Kunststoffe in speziellen Verfahren zu ex
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[picture:49:e_aufbau_wickel_c:Folien-Wickelkondensator]
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Drehkondensatoren werden häufig in Endstufen und Anpassnetzwerken eingesetzt. Bei ihnen lässt sich die Kapazität einstellen, indem ein Teil der Kondensatorplatten auf einer isolierten Achse montiert ist und zwischen feststehenden Platten rotiert. Dadurch ändert sich die wirksame Überlappungsfläche der Platten und somit die Kapazität, wie in Abbildung [ref:e_drehkondensator] dargestellt. Trimmkondensatoren arbeiten nach einem ähnlichen Prinzip, sind jedoch nicht für eine regelmäßige Verstellung vorgesehen. Sie dienen vielmehr zum einmaligen oder gelegentlichen Abgleich von Schaltungen, etwa bei der Inbetriebnahme oder Kalibierung.
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Drehkondensatoren werden häufig in Endstufen und Anpassnetzwerken eingesetzt. Bei ihnen lässt sich die Kapazität einstellen, indem ein Teil der Kondensatorplatten auf einer isolierten Achse montiert ist und zwischen feststehenden Platten rotiert. Dadurch ändert sich die wirksame Überlappungsfläche der Platten und somit die Kapazität, wie in Abbildung [ref:e_drehkondensator] dargestellt. Trimmkondensatoren arbeiten nach einem ähnlichen Prinzip, sind jedoch nicht für eine regelmäßige Verstellung vorgesehen. Sie dienen vielmehr zum einmaligen oder gelegentlichen Abgleich von Schaltungen, etwa bei der Inbetriebnahme oder Kalibrierung.
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[question:EC206]
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@@ -61,7 +61,7 @@ $X_C = \frac{1}{\omega \cdot C} = \frac{1}{{2\pi \cdot f \cdot C}}$
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Folgende Werte müssen eingesetzt werden: $C = \qty{10}{\pico\farad} = \qty{10e-12}{\farad}$ und $f = \qty{100}{\mega\hertz} = \qty{100e6}{\hertz}$
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So könnte eine schrittweise Berechnung mit diesen Werten aussehen, wenn wir der Einfacheit halber für $2\pi$ den Wert $\num{6,28}$ einsetzen:
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So könnte eine schrittweise Berechnung mit diesen Werten aussehen, wenn wir der Einfachheit halber für $2\pi$ den Wert $\num{6,28}$ einsetzen:
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$\begin{split} 6,28 \cdot 10 \cdot 100 &= 6280 \\ 10^{-12} \cdot 10^6 &= 10^{-6} \\ \num{6280} \cdot 10^{-6} &= \num{0,00628} \\ 1/\num{0,00628} &= \num{159} \end{split}$
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@@ -19,7 +19,7 @@ Der *Widerstand* ist das Gegenteil der Leitfähigkeit. Ein Material, das gut lei
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| 5 | Wolfram |
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| 6 | Zink |
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| 7 | *Zinn* |
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[table:leiter:Einige leitende Materialien, sortiert von den besonders gut leitenden zu den weniger gut leitenden Materialen]
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[table:leiter:Einige leitende Materialien, sortiert von den besonders gut leitenden zu den weniger gut leitenden Materialien]
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Silber leitet beispielsweise elektrischen Strom besser als Kupfer. Zinn ist im Vergleich zu allen anderen genannten Materialien ein schlechter Leiter. Trotzdem wird Zinn in der Regel zum Löten verwendet, weil es im Vergleich zu den anderen Metallen einen sehr niedrigen Schmelzpunkt hat, was die Verarbeitung vereinfacht.
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@@ -19,7 +19,7 @@ beschreiben. Die Formel zeigt, von welchen Eigenschaften eines Leiters der Wider
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| l: Material | X: $\rho$ $\left[\unit{\ohm\milli\meter\squared\per\meter}\right]$ |
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| Kupfer | $\num{0,018}$ |
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| Alumminium | $\num{0,028}$ |
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| Aluminium | $\num{0,028}$ |
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| Gold | $0,022$ |
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| Silber | $0,016$ |
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| Zinn | $0,11$ |
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Beim Anschluss von Antennen möchten wir erreichen, dass nur die Antenne Signale abstahlt bzw. aufnimmt, nicht jedoch die Speiseleitung selbst, die im Haus verlegt sein könnte. Hierzu eigenen sich geschirmte Leitungen, z. B. Koaxialkabel, da diese im Idealfall selbst keine elektromagnetischen Wellen abstrahlen oder aufnehmen, sondern das Signal abgeschirmt von der Außenwelt (also z. B. der Hauselektrik) durch das Kabel leiten.
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Beim Anschluss von Antennen möchten wir erreichen, dass nur die Antenne Signale abstrahlt bzw. aufnimmt, nicht jedoch die Speiseleitung selbst, die im Haus verlegt sein könnte. Hierzu eigenen sich geschirmte Leitungen, z. B. Koaxialkabel, da diese im Idealfall selbst keine elektromagnetischen Wellen abstrahlen oder aufnehmen, sondern das Signal abgeschirmt von der Außenwelt (also z. B. der Hauselektrik) durch das Kabel leiten.
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<indepth>
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Damit die Schirmung eines Koaxialkabels auch die gewünschte Funktion erfüllt, muss eine *Bedingung* erfüllt sein: Der Strom im Innenleiter muss dem Strom im Außenleiter genau entgegengesetzt sein und beide Ströme müssen den gleichen Betrag haben. In diesem Falle entsteht nur zwischen den beiden Leitern ein Feld, und die Umgebung des Kabels wird nicht beeinflusst. Der Außenleiter weist genau dann keine hochfrequente Spannung gegenüber der Erde auf.
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@@ -1,5 +1,9 @@
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In der Klasse E haben wir bereits *Fading* (*QSB*) kennen gelernt. Das wird hier nochmal in der Klasse A etwas vertieft. Wenn ein Funksignal auf mehr als einem Weg vom Sender zum Empfänger gelangt, dann spricht man von *Mehrwegeausbreitung*. Eine wichtige Ursache ist die Reflexion des Signals an Flächen (z.B. Gebäude, Topografie, Flugzeuge) [ref:a_mehrwegeausbreitung_reflexion]. Auf Kurzwelle kommt hinzu, dass das Signal in der Ionosphäre häufig an mehreren Stellen gebrochen wird [ref:a_mehrwegeausbreitung_ionosphäre]. Fast jede Funkverbindung ist von Mehrwegeausbreitung betroffen.
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[picture:1064:a_mehrwegeausbreitung_reflexion:Mehrwegeausbreitung durch Reflexion. Durch die Phasenverschiebung bei der Reflexion kann es zu Verstärkung oder Abschwächung des empfangenen Signals kommen]
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Der Empfänger erhält also gleichzeitig *mehrere* Signale, die aufgrund unterschiedlicher Wegstrecken mit abweichenden Laufzeiten und damit verschiedenen Phasen eintreffen. Diese Signale werden im Empfänger addiert und nennt sich in der Fachsprache *Interferenz*. Abhängig vom Phasenunterschied kann das resultierende Summensignal entweder verstärkt oder abgeschwächt werden – im Extremfall sogar bis zur vollständigen Auslöschung.
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@@ -22,7 +22,7 @@ Aufgrund dieser Eigenschaft werden Mischer gezielt eingesetzt, um Signale in and
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Die an einem Ausgang eines Mischers erzeugten Frequenzen bestehen hierbei vorwiegend aus den beiden Mischpodukten der zugeführten Signale $f_\text{e}$, dem Eingangssignal und $f_\text{o}$ dem Signal was von einem Osziallator kommt. Hierbei ergeben sich zwei erwünschte Mischprodukte als Summe und Betrag der Differenz der zugeführten Signale:
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Die an einem Ausgang eines Mischers erzeugten Frequenzen bestehen hierbei vorwiegend aus den beiden Mischprodukten der zugeführten Signale $f_\text{e}$, dem Eingangssignal und $f_\text{o}$ dem Signal was von einem Oszillator kommt. Hierbei ergeben sich zwei erwünschte Mischprodukte als Summe und Betrag der Differenz der zugeführten Signale:
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$f_\text{z}=|f_\text{e}\pm f_\text{o}|$
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@@ -2,7 +2,7 @@
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[picture:804:mischer_linear_vs_nichtlinear:Linearer Widerstand und nichtlineare Diode]
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Steuerkennlinien von Baugruppen oder Bauelemten können linearen, nichtlinearen oder abschnittsweise gemischten Charakter haben. Zum Beispiel hat ein Widerstand eine lineare Kennline, die Kennlinie einer Diode ist hingegen nichtlinear [ref:mischer_linear_vs_nichtlinear].
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Steuerkennlinien von Baugruppen oder Bauelementen können linearen, nichtlinearen oder abschnittsweise gemischten Charakter haben. Zum Beispiel hat ein Widerstand eine lineare Kennline, die Kennlinie einer Diode ist hingegen nichtlinear [ref:mischer_linear_vs_nichtlinear].
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Im linearen Bereich von Steuerkennlinien finden keine Verzerrungen der Eingangssignale statt da zu jeder Änderung eines Eingangssignals eine prozentual gleichgroße Änderung des Ausgangssignals erfolgt. Mathematisch entspricht dies einem linearen Verhalten (Addition). Ein Beispiel für eine durchgehend lineare Steuerkennlinie ist ein Widerstand. An linearen Steuerkennlinien oder im linearen Bereich von Steuerkennlinien findet **kein** Mischprozess statt.
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@@ -1,6 +1,6 @@
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Bisher kennen wir Halbleiter-Dioden nur in ihrer Funktion als Gleichrichter einer Wechselspannung. In Modulatoren zur Erzeugung von AM- und SSB-Signalen spielen Dioden eine neue Rolle: Durch eine angelegte NF-Spannung wird ihr Widerstand im Takt der NF-Frequenz vergrößert oder verkleinert; je größer die NF-Spannung, umso größer der Diodenstrom und umso kleiner der resultierende Widerstand. In einem Amplituden-Modulator wird dieser Widerstand eingesetzt, um die Amplitude eines HF-Signals (aus einem Lokaloszillator) zu beeinflussen; der HF-Strom durch die Diode wird groß, wenn der Dioden-Widerstand klein ist und umgekehrt. Das HF-Signal wird in seiner Amplitude im Takt des NF-Signals „moduliert“! Im einfachsten Fall, wenn man nur eine einzige Diode verwendet, enthält das Spektrum des Signals einen Träger (bei der ursprünglichen HF-Frequenz) und zwei Modulations-Seitenbänder im Abstand der NF-Frequenz oberhalb und unterhalb der Trägerfrequenz – ein Signal mit Amplituden-Modulation (AM).
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Dieses Prinzip wird in der folgenden Frage deutlich: Eine Diode wird mit einem NF-Signal und einem HF-Signal gleichzeitig beaufschlagt und das Ausgangs-Signal wird mit einem LC-Schwigkreis ausgefiltert.
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Dieses Prinzip wird in der folgenden Frage deutlich: Eine Diode wird mit einem NF-Signal und einem HF-Signal gleichzeitig beaufschlagt und das Ausgangs-Signal wird mit einem LC-Schwingkreis ausgefiltert.
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[question:AD507]
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@@ -42,13 +42,13 @@ Genau zu dieser Ausbalancierung gehört eine Justierung der Amplituden (Poti) un
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[question:AF303]
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Hinter dem Balacemodulator folgt die zweite Stufe eines SSB-Modulators.
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Hinter dem Balancemodulator folgt die zweite Stufe eines SSB-Modulators.
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[question:AF305]
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[question:AF306]
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Die Quarze bestimmen die Frequenz des durch den Balancemodulator unterdrückten Trägers. Man erkennt an der Quarzfrequenz für das untere Seitenband (LSB): Der Träger liegt $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ über der $\qty{9}{\mega\hertz}$-Bandfilter-Mittenfrequenz. Mit der maximalen NF-Frequenz von $\qty{3}{\kilo\hertz}$ liegt das untere Seitenband dann $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ unter der Mittenfrequenz und die NF-Frequenz $\qty{200}{\hertz}$ legt das Seitenband dann bei $\qty{1,3}{\kilo\hertz}$ über der Mittenfrequenz des Filters. Für das obere Seiteband (USB) gilt das umgekehrt.
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Die Quarze bestimmen die Frequenz des durch den Balancemodulator unterdrückten Trägers. Man erkennt an der Quarzfrequenz für das untere Seitenband (LSB): Der Träger liegt $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ über der $\qty{9}{\mega\hertz}$-Bandfilter-Mittenfrequenz. Mit der maximalen NF-Frequenz von $\qty{3}{\kilo\hertz}$ liegt das untere Seitenband dann $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ unter der Mittenfrequenz und die NF-Frequenz $\qty{200}{\hertz}$ legt das Seitenband dann bei $\qty{1,3}{\kilo\hertz}$ über der Mittenfrequenz des Filters. Für das obere Seitenband (USB) gilt das umgekehrt.
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[question:AF307]
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@@ -46,7 +46,7 @@ wobei $\alpha$ den Abstrahlwinkel bezeichnet (vgl. Abbildung [ref:e_muf_winkel])
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Für die kommerzielle Frequenzplanung, wo es darauf ankommt, dass eine Funkverbindung mit hoher Wahrscheinlichkeit gelingt, gibt es zudem den Begriff der *FOT* (*frequency of optimal transmission*, optimale Sendefrequenz), oder auch $f_\text{opt}$. Das ist die Frequenz, die auf einem bestimmten Signalweg statistisch an 90% aller Tage eine Funkverbindung erlaubt; sie liegt üblcherweise 15% unter dem monatlichen Mittel der MUF. In der Formelsammllung finden wir diesen Zusammenhang als
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Für die kommerzielle Frequenzplanung, wo es darauf ankommt, dass eine Funkverbindung mit hoher Wahrscheinlichkeit gelingt, gibt es zudem den Begriff der *FOT* (*frequency of optimal transmission*, optimale Sendefrequenz), oder auch $f_\text{opt}$. Das ist die Frequenz, die auf einem bestimmten Signalweg statistisch an 90% aller Tage eine Funkverbindung erlaubt; sie liegt üblicherweise 15% unter dem monatlichen Mittel der MUF. In der Formelsammlung finden wir diesen Zusammenhang als
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$f_\text{OPT} = MUF \cdot 0,85$
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@@ -59,7 +59,7 @@ Ist der Abstand im Fernfeld (strahlenden Nahfeld)?
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[question:AK108]
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Hier kann geauso vorgegangen werden, wie bei der vorherigen Frage.
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Hier kann genauso vorgegangen werden, wie bei der vorherigen Frage.
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$\begin{split} P_\text{EIRP} &= P_S \cdot {10^\dfrac{g_d − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{700}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{0}{\dBd} − \qty{0,5}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{700}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{1,65}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{700}{\watt}\cdot {10^{0,165}}\\ P_\text{EIRP} &\approx \qty{1023,52}{\watt}\end{split}$
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$\begin{split} d & =\dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{1023,52}{\watt}}} {\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{6,26}{\meter}\end{split}$
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Das Nahfeld teilt sich in das reaktive und das strahlende Nahfeld auf. In den meisten Fällen kann das strahlende Nahfeld wie das Fernfeid behandelt werden.
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Das Nahfeld teilt sich in das reaktive und das strahlende Nahfeld auf. In den meisten Fällen kann das strahlende Nahfeld wie das Fernfeld behandelt werden.
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Im (reaktiven) Nahfeld einer Antenne weisen die elektrische Feldstärke und die magnetische Feldstärke keine konstante Phasenbeziehung zueinander auf.
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@@ -12,7 +12,7 @@ $d > \dfrac {\lambda} {2 \cdot \pi}$
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Bei einer Wellenlänge von z.B. $\qty{20}{\meter}$ ist der Übergang also in etwa in einem Abstand von $d = \dfrac {\qty{20}{\meter}} {2 \cdot \pi} \approx \qty{3,18}{\meter}$.
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Für die Berechnung von den Personenschutzabständen ist im Fernfeld eine Näherungformel möglich. Dies erspart einem ggf. aufwendige Messungen oder Simulation.
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Für die Berechnung von den Personenschutzabständen ist im Fernfeld eine Näherungsformel möglich. Dies erspart einem ggf. aufwendige Messungen oder Simulation.
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Die Formel $d = \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm}\cdot P_{\textrm{EIRP}}}}{E}$ gilt für die meisten Antennenformen, wenn die Bedingung $d > \dfrac {\lambda} {2 \cdot \pi}$ erfüllt ist.
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@@ -14,7 +14,7 @@ Sägezahnförmige Signale enthalten überwiegend gradzahlige Harmonische bzw. un
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[question:AB401]
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[question:AB402]
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Auch wenn ein Signal auf dem Oszilloskop zunächst sinusförmig erscheint, kann das Signal trotzdem nennenwerte Oberwellenanteile (bzw. Harmonische der Grundwelle) enthalten. Um den Oberwellenanteil eines Signals quantitativ und qualitativ beurteilen zu können benötigt man einen *Spektrumanalysator* der das Signal im Freqenzbereich (Frequency-Domain) darstellen kann und hierbei die Amplitudenwerte der einzelnen Oberwellen logarithmisch darstellen kann, so dass deren Anteile am Gesamtsignal messbar sind.
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Auch wenn ein Signal auf dem Oszilloskop zunächst sinusförmig erscheint, kann das Signal trotzdem nennenswerte Oberwellenanteile (bzw. Harmonische der Grundwelle) enthalten. Um den Oberwellenanteil eines Signals quantitativ und qualitativ beurteilen zu können benötigt man einen *Spektrumanalysator* der das Signal im Frequenzbereich (Frequency-Domain) darstellen kann und hierbei die Amplitudenwerte der einzelnen Oberwellen logarithmisch darstellen kann, so dass deren Anteile am Gesamtsignal messbar sind.
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[question:AI615]
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[question:AI614]
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Liegt eine Sendefrequenz unter der kritischen Frequenz, dann wird selbst eine senkrecht nach oben gestrahle Raumwelle noch von der Ionosphäre reflektiert. Entsprechend verschwindet die Tote Zone. Diesen Effekt kann man sich für Nahverbindungen zunutze machen, bei der die Bodenwelle das Ziel nicht mehr erreichen würde. Voraussetzung ist jedoch eine Kurzwellenantenne, die in möglichst steilem Winkel nach oben strahlt. Man spricht bei einer dann folgenden Reflektion in der Ionosphäre von *"NVIS"* aus dem Englischen: Near Vertical Incidence Skywave. Oder zu Deutsch: Raumwelle mit nahezu vertikalem Einfallswinkel.
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Liegt eine Sendefrequenz unter der kritischen Frequenz, dann wird selbst eine senkrecht nach oben gestrahlte Raumwelle noch von der Ionosphäre reflektiert. Entsprechend verschwindet die Tote Zone. Diesen Effekt kann man sich für Nahverbindungen zunutze machen, bei der die Bodenwelle das Ziel nicht mehr erreichen würde. Voraussetzung ist jedoch eine Kurzwellenantenne, die in möglichst steilem Winkel nach oben strahlt. Man spricht bei einer dann folgenden Reflektion in der Ionosphäre von *"NVIS"* aus dem Englischen: Near Vertical Incidence Skywave. Oder zu Deutsch: Raumwelle mit nahezu vertikalem Einfallswinkel.
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% TODO: Bild NVIS
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@@ -1,5 +1,5 @@
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Wir haben bereits die drei wichtigsten Größen der Elektrotechnik kennengelernt, und zwar die elektrische Spannung, den elektrischen Strom und den Widerstand:
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* Zunächst haben wir gelernt, dass elektrische Ladungen in Spannungsquellen getrennt werden und dadurch eine elektrische Spannung entsteht. Diese bezeichen wir mit dem Buchstaben $U$ und messen sie in Volt ($\unit{V}$).
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* Zunächst haben wir gelernt, dass elektrische Ladungen in Spannungsquellen getrennt werden und dadurch eine elektrische Spannung entsteht. Diese bezeichnen wir mit dem Buchstaben $U$ und messen sie in Volt ($\unit{V}$).
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* Dann haben wir gelernt, dass die elektrische Spannung dafür sorgt, dass in einem geschlossenen Stromkreis ein elektrischer Strom fließt, den wir mit dem Buchstaben $I$ bezeichnen und in Ampere ($\unit{A}$) messen.
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* Und zu Beginn dieses Kapitels haben wir dann noch gelernt, dass Verbraucher in einem Stromkreis einen Widerstand ausüben und somit den Stromfluss ausbremsen. Den Widerstand bezeichnen wir mit dem Buchstaben $R$ und messen ihn in Ohm ($\unit{\ohm}$).
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@@ -10,7 +10,7 @@ Die einfachste Form eines Oszillators ist der sog. *LC-Oszillator*, der als freq
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[question:ED501]
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LC-Oszillatoren haben den Nachteil, dass sich Ihre frequenzbestimmenden Komponenten (L und C) in Abhängigkeit von der Temperatur stark ändern können, was zu großen Freqzenzabweichungen führen kann.
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LC-Oszillatoren haben den Nachteil, dass sich Ihre frequenzbestimmenden Komponenten (L und C) in Abhängigkeit von der Temperatur stark ändern können, was zu großen Frequenzabweichungen führen kann.
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Laut Formelsammlung ist die Formel für die Schwingungsfrequenz (Thomsonsche Schwingkreisformel):
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@@ -45,5 +45,5 @@ Ein Tastkopf besteht aus einem griffähnlichen Gehäuse, vergleichbar mit einem
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Die einfachsten Tastköpfe verbinden die Prüfspitze direkt mit dem Messeingang. Man spricht von 1:1-Tastköpfen, weil die an der Spitze anliegende Spannung unverändert zum Oszilloskop gelangt. Tastköpfe für hohe Frequenzen sind aufwändiger gebaut. Sie teilen die Eingangsspannung auf einen kleineren Wert, oft ein Zehntel, herunter. Wenn man mit so einem 10:1-Tastkopf eine Spannung von 10 Volt misst, wird auf dem Bildschirm 1 Volt angezeigt.
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<indepth>
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Bei manchen Oszilloskopen kann man einstellen, welches Teilverhältnis der Tastkopf hat. Dann wird auf dem Bildschirm die tatsächliche Spannung anzezeigt. Passive 10:1-Tastköpfe enthalten unter anderem einen $\qty{9}{\mega\ohm}$-Widerstand, der im Signalweg liegt. Oszilloskope haben in der Regel einen Innenwiderstand von $\qty{1}{\mega\ohm}$. So ergibt sich ein 10:1-Spannungsteiler. Außerdem ist im Tastkopf oder im Stecker ein kleiner Drehkondensator vorhanden. Er dient zur Anpassung der Kapazität von Tastkopf und Kabel an den Messeingang und wird so eingestellt, dass ein Rechtecksignal möglichst unverfälscht auf dem Bildschirm erscheint. Neben den hier beschriebenen, passiven Tastköpfen existieren mehrere andere Varianten. Es gibt zum Beispiel Tastköpfe mit angepasstem $\qty{50}{\ohm}$-Koaxkabel. Sie sind besonders gut für sehr hohe Frequenzen geeignet, haben aber nur einen relativ kleinen Innenwiderstand. Aktive Ausführungen lösen dieses Problem, indem das Signal direkt im Tastkopf verstärkt wird.
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Bei manchen Oszilloskopen kann man einstellen, welches Teilverhältnis der Tastkopf hat. Dann wird auf dem Bildschirm die tatsächliche Spannung angezeigt. Passive 10:1-Tastköpfe enthalten unter anderem einen $\qty{9}{\mega\ohm}$-Widerstand, der im Signalweg liegt. Oszilloskope haben in der Regel einen Innenwiderstand von $\qty{1}{\mega\ohm}$. So ergibt sich ein 10:1-Spannungsteiler. Außerdem ist im Tastkopf oder im Stecker ein kleiner Drehkondensator vorhanden. Er dient zur Anpassung der Kapazität von Tastkopf und Kabel an den Messeingang und wird so eingestellt, dass ein Rechtecksignal möglichst unverfälscht auf dem Bildschirm erscheint. Neben den hier beschriebenen, passiven Tastköpfen existieren mehrere andere Varianten. Es gibt zum Beispiel Tastköpfe mit angepasstem $\qty{50}{\ohm}$-Koaxkabel. Sie sind besonders gut für sehr hohe Frequenzen geeignet, haben aber nur einen relativ kleinen Innenwiderstand. Aktive Ausführungen lösen dieses Problem, indem das Signal direkt im Tastkopf verstärkt wird.
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@@ -8,7 +8,7 @@ Das [Bundesamt für Strahlenschutz](https://50ohm.de/bfs) informiert auf seiner
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* Eindeutig nachgewiesen sind Kraftwirkungen und eine Wärmewirkung der hochfrequenten Felder.
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* Die Wärmewirkung ist ausschlaggebend für mögliche gesundheitliche Wirkungen beim Menschen.
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Wichtig für die Beantwortung der Frage ist hier Punkt 2, die Energieabsortion des menschlichen Körpers ist frequenzabhängig.
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Wichtig für die Beantwortung der Frage ist hier Punkt 2, die Energieabsorption des menschlichen Körpers ist frequenzabhängig.
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[question:EK101]
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@@ -27,6 +27,6 @@ Schauen wir uns zwei Kenngrößen einer Solarzelle an.
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Diese Kenngrößen sind u.a. für die Auswahl der Betriebsgeräte wie Solarregler, Wechselrichter (DC/AC-Wandler) und DC/DC Wandler wichtig.
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Genau wie bei der Reihen- und Parallelschaltung von Akkus bzw. Spannungsquellen, verändert sich die Klemmenspannung und der maximale Laststrom eines Photovoltaikmoduls durch die Zusammenschaltung der einzelnen Solarzellen.
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Wenn wir 30 Solarzellen mit einer Leerlaufspannung von 0,6 V in Reihe schalten, werden die Spannungen addiert. Somit ergibt sich eine Spannung von 18 V. Wenn wir dazu nochmal 3x 30 in Reihe geschaltete Solarzzellen paralell schalten, wird sicher deren Strom addieren. Dies bedeutet, dass bei einem Kurzschlussstrom von 1 A pro Zelle, sich der Kurzschlussstrom bei 4 parallel geschalteten Zellen auf 4 A vergrößert.
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Wenn wir 30 Solarzellen mit einer Leerlaufspannung von 0,6 V in Reihe schalten, werden die Spannungen addiert. Somit ergibt sich eine Spannung von 18 V. Wenn wir dazu nochmal 3x 30 in Reihe geschaltete Solarzellen parallel schalten, wird sicher deren Strom addieren. Dies bedeutet, dass bei einem Kurzschlussstrom von 1 A pro Zelle, sich der Kurzschlussstrom bei 4 parallel geschalteten Zellen auf 4 A vergrößert.
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[question:AD301]
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@@ -1,6 +1,6 @@
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Der Amateurfunkdienst hat in einigen zugewiesenen Frequenzbereichen primäre und in anderen Bereichen nur sekundäre Nutzungsrechte:
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* *Primär* bedeutet, dass wir vor anderen Funkdiensten Vorrang haben und von diesen keine Störungen hinnehmen müssen.
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* *Sekundär* bedeutet, dass wir als Funkamateure andere Funkdienste nicht stören dürfen und Störungen durch diese hinnehmen müssen.
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* *Primär* [index:Frequenzzuteilung:Primär] bedeutet, dass wir vor anderen Funkdiensten Vorrang haben und von diesen keine Störungen hinnehmen müssen.
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* *Sekundär* [index:Frequenzzuteilung:Sekundär] bedeutet, dass wir als Funkamateure andere Funkdienste nicht stören dürfen und Störungen durch diese hinnehmen müssen.
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[question:VD704]
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[question:VD705]
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@@ -19,6 +19,6 @@ Eine Besonderheit stellen Küstenfunkstellen des Seefunkdienstes dar. Obwohl uns
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[question:VD707]
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Eine weitere Besonderheit ist der sogenannte ISM-Bereich. Ein Teilbereich des $\qty{70}{\centi\meter}$-Amateurfunkbandes wird für Anwendungen aus den Bereichen Industrie, Wissenschaft und Medizin, aber auch von Haushaltsgeräten mitbenutzt. Die Abkürzung ISM kommt von der englischen Bezeichnung "Industrial, Scientific and Medical Band". Dort finden sich z. B. Signale von Garagentoröffnern, Funkwetterstationen, Autoschlüsseln, Wegfahrsperren oder Reifendrucksensoren. Obwohl der Amateurfunkdienst in diesem Frequenzbereich primäre Nutzungsrechte genießt, müssen Störungen durch solche Geräte ausnahmsweise dennoch hingenommen werden.
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Eine weitere Besonderheit ist der sogenannte ISM-Bereich [index:Frequenzzuteilung:ISM]. Ein Teilbereich des $\qty{70}{\centi\meter}$-Amateurfunkbandes wird für Anwendungen aus den Bereichen Industrie, Wissenschaft und Medizin, aber auch von Haushaltsgeräten mitbenutzt. Die Abkürzung ISM kommt von der englischen Bezeichnung "Industrial, Scientific and Medical Band". Dort finden sich z. B. Signale von Garagentoröffnern, Funkwetterstationen, Autoschlüsseln, Wegfahrsperren oder Reifendrucksensoren. Obwohl der Amateurfunkdienst in diesem Frequenzbereich primäre Nutzungsrechte genießt, müssen Störungen durch solche Geräte ausnahmsweise dennoch hingenommen werden.
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[question:VD708]
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@@ -19,7 +19,7 @@ Im Folgenden besprechen wir alle Q-Gruppen, die in der Prüfung vorkommen, geben
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[question:BB204]
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* QRT: Stellen Sie die Übermittlung ein (*t*erminate = beenden)! Im Amateurfunkalltag beenden viele Funkamateure ihre Aussendung mit dem Hinweis "ich mache QRT".
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* QRZ?: Damit fragt man, wer einen gerufen hat (Aufforderung an die Gegensation: bitte nenne das Rufzeichen ein *z*weites Mal)
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* QRZ?: Damit fragt man, wer einen gerufen hat (Aufforderung an die Gegenstation: bitte nenne das Rufzeichen ein *z*weites Mal)
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* QSL: bedeutet Empfangsbestätigung bzw. als Frage: Bitte um Empfangsbestätigung (alles ge*l*oggt?)
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[question:BB203]
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@@ -45,7 +45,7 @@ Besonders komfortabel ist der Versand von QSL-Karten über den *DARC QSL-Service
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<indepth>
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Manchmal sieht man auch Rufzeichen, die mit DE beginnen. Diese werden nicht von der Bundesnetzagentur vergeben. Es handelt sind dabei um *Hörerkennzeichnen*, die der DARC nach Prüfung einiger Grundkenntnisse an Mitglieder vergibt. Mit diesen Rufzeichen kann man nicht am Sendebetrieb teilnehmen. Sie werden aber von Kurzwellenhörern genutzt, sogenannten SWLs (vom englischen "short wave listener"), die bei Funkverbindungen zuhören. SWLs können eine mitgehörte Verbindung ebenfalls per QSL-Karte bestätigen, die sie an beide Beteiligten einer Funkverbindung senden.
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Manchmal sieht man auch Rufzeichen, die mit DE beginnen. Diese werden nicht von der Bundesnetzagentur vergeben. Es handelt sind dabei um *Hörerkennzeichen*, die der DARC nach Prüfung einiger Grundkenntnisse an Mitglieder vergibt. Mit diesen Rufzeichen kann man nicht am Sendebetrieb teilnehmen. Sie werden aber von Kurzwellenhörern genutzt, sogenannten SWLs (vom englischen "short wave listener"), die bei Funkverbindungen zuhören. SWLs können eine mitgehörte Verbindung ebenfalls per QSL-Karte bestätigen, die sie an beide Beteiligten einer Funkverbindung senden.
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Manche Funkamateure bearbeiten ihre QSL-Karten nicht selbst, sondern lassen sich durch einen sogenannten *QSL-Manager* vertreten. Dieser übernimmt dann den Versand und den Empfang der QSL-Karten. Lässt sich eine Station beispielsweise von K8PYD vertreten, dann spricht man von "QSL via K8PYD". QSL-Karten sind dann nicht an den Funkamateur selbst, sondern an K8PYD zu senden.
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@@ -24,7 +24,7 @@ Gibt man beispielsweise die Abfolge *lang, kurz, lang, kurz* steht dies für das
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Solche Übertragungsverfahren nennt man *Telegrafie*. Verfahren dieser Art haben etwas gemeinsam: Man muss ein *Hilfsmittel* erzeugen, z. B. den Rauch oder eine elektrische Schwingung, und *beinflusst* diese dann gezielt, um eine Nachricht zu übertragen.
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Solche Übertragungsverfahren nennt man *Telegrafie*. Verfahren dieser Art haben etwas gemeinsam: Man muss ein *Hilfsmittel* erzeugen, z. B. den Rauch oder eine elektrische Schwingung, und *beeinflusst* diese dann gezielt, um eine Nachricht zu übertragen.
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In der Fachsprache wird das Hilfsmittel, also der Rauch oder die elektrische Schwingung, als *Träger* bezeichnet, da er die Information vom Sender zum Empfänger trägt. Bei Trägern im Funk, die ja recht hohe Frequenzen verwenden, spricht man auch von einem Hochfrequenz-Träger, oder kurz HF-Träger. Das Verfahren, um den Träger zu verändern, also das Wedeln mit der Decke bzw. das rhythmische Ein- und Ausschalten der elektrischen Schwingung, nennt man *Modulation*.
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@@ -10,7 +10,7 @@ Aber jetzt geht es erstmal um einige Fragen zu den Anforderungen, die der Gesetz
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Grundsätzlich gilt, dass alle *im Handel erhätlichen, seriengefertigten Funkanlagen* - also auch sämtliche kommerziell gefertigten Amateurfunkgeräte - die *grundlegenden Anforderungen und Bestimmungen des Funkanlagengesetzes (FuAG)* einhalten müssen. Das bedeutet praktisch, dass kommerzielle Hersteller von Amateurfunkgeräten eine sogenannte EU-Konformitätserklärung erstellen müssen, bevor sie die Geräte in Verkehr bringen. Im FuAG sind auch die Aufgaben von Importeuren und Händlern von Funkgeräten beschrieben. Wir Funkamateure dürfen vom Markt bereitgestellte Anlagen nur in Betrieb nehmen und nutzen, wenn sie den Anforderungen des FuAG entsprechen. Dazu müssen die Geräte ein CE-Kennzeichen tragen.
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Grundsätzlich gilt, dass alle *im Handel erhältlichen, seriengefertigten Funkanlagen* - also auch sämtliche kommerziell gefertigten Amateurfunkgeräte - die *grundlegenden Anforderungen und Bestimmungen des Funkanlagengesetzes (FuAG)* einhalten müssen. Das bedeutet praktisch, dass kommerzielle Hersteller von Amateurfunkgeräten eine sogenannte EU-Konformitätserklärung erstellen müssen, bevor sie die Geräte in Verkehr bringen. Im FuAG sind auch die Aufgaben von Importeuren und Händlern von Funkgeräten beschrieben. Wir Funkamateure dürfen vom Markt bereitgestellte Anlagen nur in Betrieb nehmen und nutzen, wenn sie den Anforderungen des FuAG entsprechen. Dazu müssen die Geräte ein CE-Kennzeichen tragen.
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Mit der *CE-Kennzeichnung* erklärt der Hersteller oder Importeur eines Produkts, dass es den geltenden Anforderungen genügt, die in der Europäischen Union für solche Geräte verlangt werden.
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@@ -1,6 +1,6 @@
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Kondensatoren werden in vielen Anwendungen in Reihenschaltung, Parallelschaltung oder auch gemischter Schaltungstechnik eingesetzt. Die Parallelschaltung ist einfacher zu verstehen, deshalb betrachen wir sie zuerst.
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Kondensatoren werden in vielen Anwendungen in Reihenschaltung, Parallelschaltung oder auch gemischter Schaltungstechnik eingesetzt. Die Parallelschaltung ist einfacher zu verstehen, deshalb betrachten wir sie zuerst.
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Durch die Paralelschaltung stehen sich mehr Platten gegenüber und somit erhöht sich die Plattenoberfläche proportional. Entsprechend erhöht sich auch die Kapazität in der Gesamtschaltung.
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Durch die Parallelschaltung stehen sich mehr Platten gegenüber und somit erhöht sich die Plattenoberfläche proportional. Entsprechend erhöht sich auch die Kapazität in der Gesamtschaltung.
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[picture:822:e_3C-parallel: Parallelschaltung von 3 Kondensatoren]
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@@ -48,7 +48,7 @@ Die Gesamtkapazität ist bei der Reihenschaltung immer kleiner als die kleinste
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Bei der Lösung der Aufgaben empiehlt sich folgende Vorgehensweise:
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Bei der Lösung der Aufgaben empfiehlt sich folgende Vorgehensweise:
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1. Skizziere die Schaltung
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2. Schreibe die Kapazitätswerte zu den Bauteilen.
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@@ -77,7 +77,7 @@ Einige der Aufgaben enthalten Widerstandsnetzwerke, in denen sowohl eine Reihen-
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[picture:305:e_tipp_aufgabe:Beispielschaltung]
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Ein wichtiges Lösungsverfahren ist die "Methode des scharfen Hinsehens" ... da gibt es zum Beispiel eine Schaltung, die einen Widerstand $R_1$ in Reihe mit zwei parallel geschalteten Widerständen $R_2$ und $R_3$ hat. Die Werte sind $R_1 = \qty{1}{\kilo\ohm}$, $R_2 = \qty{2000}{\ohm}$ und $R_3 = \qty{2}{\kilo\ohm}$. Nun sind aber $\qty{2}{\kilo\ohm} = \qty{2000}{\ohm}$. Die Paralellschaltung von $R_2$ und $R_3$ ergibt einen Widerstand, der halb so groß ist: $\qty{1000}{\ohm} = \qty{1}{\kilo\ohm}$. Den schalten wir in Reihe mit $R_1$ und erhalten das Ergebnis: $R_{\mathrm{ges}} = \qty{2}{\kilo\ohm}$.
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Ein wichtiges Lösungsverfahren ist die "Methode des scharfen Hinsehens" ... da gibt es zum Beispiel eine Schaltung, die einen Widerstand $R_1$ in Reihe mit zwei parallel geschalteten Widerständen $R_2$ und $R_3$ hat. Die Werte sind $R_1 = \qty{1}{\kilo\ohm}$, $R_2 = \qty{2000}{\ohm}$ und $R_3 = \qty{2}{\kilo\ohm}$. Nun sind aber $\qty{2}{\kilo\ohm} = \qty{2000}{\ohm}$. Die Parallelschaltung von $R_2$ und $R_3$ ergibt einen Widerstand, der halb so groß ist: $\qty{1000}{\ohm} = \qty{1}{\kilo\ohm}$. Den schalten wir in Reihe mit $R_1$ und erhalten das Ergebnis: $R_{\mathrm{ges}} = \qty{2}{\kilo\ohm}$.
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[question:ED111]
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@@ -93,6 +93,6 @@ AD 114: $\qty{1,8}{\volt}$
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| Zusammenfassung |
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|Aufgabe in Teilbereiche zerlegen |
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|Teilbereiche berechnen |
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|Kontrollüberlegung, ob das Ergenis stimmen kann |
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|Kontrollüberlegung, ob das Ergebnis stimmen kann |
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[table:a_Widerstandsnetzwerke 2:Zusammenfassung]
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@@ -29,9 +29,9 @@ Eine Relaisfunkstelle empfängt auf ihrer Eingabefrequenz das Signal einer Amate
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Beispielsweise wird die Frequenz eines $\qty{70}{\centi\meter}$ Relais so angegeben:
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* Ausgabefrequenz: $\qty{438,875}{\mega\hertz}$
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* Ablage: $\qty{-7,600}{\mega\hertz}$
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* Eingabefrequenz: $\qty{431,275}{\mega\hertz}$
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* Ablage: $\qty{+7,600}{\mega\hertz}$
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* Ausgabefrequenz: $\qty{438,875}{\mega\hertz}$
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[question:BE401]
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[question:BE402]
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@@ -1,6 +1,6 @@
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Eine Station für Remote-Betrieb besteht aus mehreren voneinander logisch trennbaren Funktionsblöcken. Hierbei können bei modernen Geräten auch teile dieser Funktionsblöcke in einem Gerät integriert sein (z.B. Transceiver mit Netzwerkanschluss und Remote-Interface).
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Eine Anodnung für Remote-Betrieb kann mit folgenden Funktionsblöcken logisch dargestellt werden.
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Eine Anordnung für Remote-Betrieb kann mit folgenden Funktionsblöcken logisch dargestellt werden.
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@@ -38,7 +38,7 @@ Wie bei der Up- and Outer-Antenne ist der vertikale Strahler der Marconi-Antenne
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Sowohl die Groundplane- als auch die Marconi-Antenne strahlen gleichmäßig in alle Himmelsrichtungen. Deshalb nennt man diese beiden Antennen auch "Rundstrahler". Im Gegensatz zu Richtantennen eignen sich Rundstrahler, um Funkamateure oder Relaisfunkstellen in unterschiedlichen Richtungen im Umkreis zu erreichen. Eine Richtantenne müsste immer wieder neu ausgerichtet werden.
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Damit ein Rundstrahler gut funktionert, sollte er möglichst hoch und rundherum frei positioniert werden. Die optimale Position ist daher auf einem hohem Mast, der umgebende Gebäude und Bäume überragt, oder dem Hausdach.
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Damit ein Rundstrahler gut funktioniert, sollte er möglichst hoch und rundherum frei positioniert werden. Die optimale Position ist daher auf einem hohem Mast, der umgebende Gebäude und Bäume überragt, oder dem Hausdach.
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[question:NG110]
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@@ -8,9 +8,15 @@ Auf der Kurzwelle kann der Bereich in der Ionosphäre, der die Raumwelle zur Erd
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[question:AH223]
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% Photo by DC2CB:
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[photo:331:a_regenscatter:$\qty{10}{\giga\hertz}$ Regenscatter (DL4M Juni 2025)]
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%TODO: Bild besorgen, bzw. Anekdote von COVID Lockdown
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%TODO: bzw. Anekdote von COVID Lockdown
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Schließlich kann man sich auf VHF, UHF und SHF noch von ganz anderer Seite Hilfe holen, um über den Horizont hinaus zu senden, nämlich per *Aircraft-Scatter*: Hier dienen Flugzeuge als kurzzeitige Reflektoren, wenn sie sich auf oder in der Nähe der Verbindungslinie zwischen Sender und Empfänger befinden. Durch die schnelle Bewegung des Flugzeugs sind solche Verbindungsmöglichkeiten recht kurz, so dass eine schnelle QSO-Abwicklung gefragt ist.
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@@ -30,7 +30,7 @@ Die Drossel T darf keine Transformatorfunktion für die Netzwechselspannung bewi
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[question:AD314]
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[question:AD313]
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Bei ungenügend entstörten Schaltnetzteilen beinträchtigt das Störspektrum den Funkempfang.
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Bei ungenügend entstörten Schaltnetzteilen beeinträchtigt das Störspektrum den Funkempfang.
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[photo:277:a_störspektrum:Störspektrum eines Schaltnetzteils]
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Das Störspektrum wurde direkt oberhalb des Schaltnetzteilgehäuses empfangen. In $\qty{1}{\meter}$ Entfernung ist das Störspektrum kaum messbar.
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@@ -1,5 +1,5 @@
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[picture:1019:e_frequenzabhängiger_widerstand:Frequenzabhängikeit von Kondensator und Spule im Vergleich zu einem klassischen Widerstand]
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[picture:1019:e_frequenzabhängiger_widerstand:Frequenzabhängigkeit von Kondensator und Spule im Vergleich zu einem klassischen Widerstand]
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[picture:1020:e_herleitung_tiefpass:Herleitung der Tiefpassschaltung ausgehend von einem Spannungsteiler]
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@@ -118,7 +118,7 @@ Der Betragsfrequenzgang eines Serienschwingkreises aus einem Widerstand, einer S
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$Z = \sqrt{R^2+\left(X_\text{L} - X_\text{C}\right)^2}$
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Im Resonanzfall wenn $X_\text{C}$ = $X_\text{L}$ gilt bleibt nur der Widerstand $R$ übrig. Im Idealen Fall, wenn der Widerstand $R=\qty{0}{\ohm}$ ist ist der Widerstand sogar null. Wenn wir die Werte für $X_\text{L}$ und $X_\text{C}$ einsetzen erhalten wir:
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Im Resonanzfall wenn $X_\text{C}$ = $X_\text{L}$ gilt bleibt nur der Widerstand $R$ übrig. Im Idealen Fall, wenn der Widerstand $R=\qty{0}{\ohm}$ ist der Widerstand sogar null. Wenn wir die Werte für $X_\text{L}$ und $X_\text{C}$ einsetzen erhalten wir:
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$Z = \sqrt{R^2+\left(2\pi f \cdot L~-~\frac{1}{2\pi f \cdot C} \right)^2}$
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@@ -56,7 +56,7 @@ $\begin{split}f &= \frac{1}{2 \pi \cdot 4,7 \cdot \qty{10^3}{\ohm} \cdot 6,8 \cd
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[question:AD203]
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**Resonanzfrequenz**
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Schaltet man eine Spule und einen Kondensator entweder seriell oder parallel, entsteht ein Schwingkreis. Wir erinnern uns: Bei hohen Frequenzen hat die Spule einen hohen Widerstand. Beim Kondensator verhält es sich sich genau umgekehrt, so dass eine niedrige Frequenz zu einem hohen Kondensatorwiderstand führt. Bei der Frequenz, bei der Spule und Kondensator den gleichen Widerstand haben, handelt es sich um die Resonanzfrequenz - unabhängig davon, ob es sich um einen Serien- oder Parallelschwingkreis handelt.
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Schaltet man eine Spule und einen Kondensator entweder seriell oder parallel, entsteht ein Schwingkreis. Wir erinnern uns: Bei hohen Frequenzen hat die Spule einen hohen Widerstand. Beim Kondensator verhält es sich genau umgekehrt, so dass eine niedrige Frequenz zu einem hohen Kondensatorwiderstand führt. Bei der Frequenz, bei der Spule und Kondensator den gleichen Widerstand haben, handelt es sich um die Resonanzfrequenz - unabhängig davon, ob es sich um einen Serien- oder Parallelschwingkreis handelt.
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[question:AD206]
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Je nachdem, ob die Schaltung nun als Serien- oder Parallelschwingkreis ausgeführt wird, ändert sich aber nun das Filterverhalten bei der Resonanzfrequenz.
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Bei einem **Parallelschwingkreis** lässt sich durch die Eigenresonanz im Schwingkreis nur wenig Energie zuführen - und zwar nur soweit, wie es im Schwingkreis Verluste gibt (z.B. durch den Drahtwiderstand der Spule). Lässt man die Verluste jedoch außer Acht, findet im Schwingkreis eine kontinuierliche Umladung zwischen größtmöglichem elektrischen Feld im Kondensator und dem größtmöglichen magnetischen Feld in der Spule statt. Theoretisch ist im verlustfreien Schwingkreis im Resonanzfall die Impedanz also unendlich groß.
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@@ -24,7 +24,7 @@ Um Leistungen und HF-Spannungen mit den vorgenannten Schaltungen exakt messen zu
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Betrachten wir nun die Berechnung der Schaltungen im Detail.
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Ein HF-Tastkopf mit einfacher Gleichrichtung und anschließender Glättung wird wie folgt berechnet:
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Das HF-Eingangssignal wird durch den vorhandenen Widerstand (oder Kombination aus Einzelwiderständen) am Eingang impedanzrichtig abgeschlossen. In der dargestellten Schaltung wird die HF-Spannung durch den nachfolgenden Spannungsteiler halbiert (wobei dieser ebenfalls bzgl. der Impedanz wirksam ist). Anschließend erfolgt die Spitzenwert-Gleichrichtung mittels Diode, deren Ausgansspannung sich als Spitzenwert abzüglich der Forward-Spannung der Diode berechnet und im nachgeschalteten Kondensator gepuffert wird.
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Das HF-Eingangssignal wird durch den vorhandenen Widerstand (oder Kombination aus Einzelwiderständen) am Eingang impedanzrichtig abgeschlossen. In der dargestellten Schaltung wird die HF-Spannung durch den nachfolgenden Spannungsteiler halbiert (wobei dieser ebenfalls bzgl. der Impedanz wirksam ist). Anschließend erfolgt die Spitzenwert-Gleichrichtung mittels Diode, deren Ausgangsspannung sich als Spitzenwert abzüglich der Forward-Spannung der Diode berechnet und im nachgeschalteten Kondensator gepuffert wird.
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Bei $\qty{1}{\watt}$ Eingangsleistung in einem $\qty{50}{\ohm}$-System ergibt sich eine Eingangsspannung von $\qty{7,07}{\volt}$ Effektiv-Spannung und $\qty{10}{\volt}$ Spitzenspannung.
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Der nachgeschaltete Spannungsteiler halbiert diese Spannung auf $\qty{5}{\volt}$ Spitzenspannung, die nach Gleichrichtung durch die Diode abzüglich deren Forward-Spannung von $\qty{0,23}{\volt}$ noch $\qty{4,77}{\volt}$ beträgt. Gemessen werden dann gerundet ca. $\qty{4,8}{\volt}$ am Ausgang der Schaltung.
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@@ -1,4 +1,4 @@
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Wie wir bereits im Kapitel Netzgerät im Klasse N Kurs gelernt haben, sind Sicherungen zum Schutz der Elektronik im Falle eines Kurzschlusses oder Überlast notwendig. Wenn wir nun eine defekte Sicherung ersetzen wollen, ist dies nur nach Reparatur bzw. Überprüfung der abgesichteren Anlagenteile sinnvoll. Bei der Auswahl der Sicherung achten wir dabei auf die gleiche Auslösecharakteristik sowie die Stromstärke.
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Wie wir bereits im Kapitel Netzgerät im Klasse N Kurs gelernt haben, sind Sicherungen zum Schutz der Elektronik im Falle eines Kurzschlusses oder Überlast notwendig. Wenn wir nun eine defekte Sicherung ersetzen wollen, ist dies nur nach Reparatur bzw. Überprüfung der abgesicherten Anlagenteile sinnvoll. Bei der Auswahl der Sicherung achten wir dabei auf die gleiche Auslösecharakteristik sowie die Stromstärke.
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[question:EK204]
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@@ -6,10 +6,10 @@ Wir haben gelernt: Elektrische Schwingungen bestehen aus Wechselspannung, die ab
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Diese Grundform nennt man Sinusschwingung. Man kann sie gut an ihrem wellenförmigen Verlauf erkennen. Neben den sinusförmigen Wechselspannungen gibt es eine Vielzahl weiterer Schwingungen. Die bekanntesten sind folgende:
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* Rechteckförmige Schwingung (Abbildung [ref:sinusschwingung_rechteck])
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* Dreieckförmige Schwingung (Abbildung [ref:sinusschwingung_dreieck])
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* Sägezahnförmige Schwingung (Abbildung [ref:sinusschwingung_saegezahn])
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Diese Grundform nennt man Sinusschwingung [index:Schwingung:Sinus]. Man kann sie gut an ihrem wellenförmigen Verlauf erkennen. Neben den sinusförmigen Wechselspannungen gibt es eine Vielzahl weiterer Schwingungen. Die bekanntesten sind folgende:
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* Rechteckförmige Schwingung (Abbildung [ref:sinusschwingung_rechteck]) [index:Schwingung:Rechteck]
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* Dreieckförmige Schwingung (Abbildung [ref:sinusschwingung_dreieck]) [index:Schwingung:Dreieck]
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* Sägezahnförmige Schwingung (Abbildung [ref:sinusschwingung_saegezahn]) [index:Schwingung:Sägezahn]
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[picture:505:sinusschwingung_rechteck:Rechteckförmige Schwingung]
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@@ -10,9 +10,9 @@ Es ist wichtig, auch bei Belastung eine konstante Spannung zu erhalten. Diese Ei
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[question:ED301]
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Die Gleichspannungsquellen (Netzgeräte) werden an das bestehende 230 V Wechselspannungsnetz angeschlossen. Wie bereits am Beispiel des Schutzkontaksteckers in Klasse N kennengelernt, haben wir bei Wechselspannung den Außenleiter L, den Neutralleiter N und den Schutzleiter PE.
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Die Gleichspannungsquellen (Netzgeräte) werden an das bestehende 230 V Wechselspannungsnetz angeschlossen. Wie bereits am Beispiel des Schutzkontaktsteckers in Klasse N kennengelernt, haben wir bei Wechselspannung den Außenleiter L, den Neutralleiter N und den Schutzleiter PE.
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Bei einer 3-adrigen Leitung mit Schutzleiter z.B. NYM-J $3 \times \qty{1,5}{\milli\meter\squared}$ sind die Aderfarben wie in Abildung [ref:e_NYM_Aderfarben] festgelegt:
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Bei einer 3-adrigen Leitung mit Schutzleiter z.B. NYM-J $3 \times \qty{1,5}{\milli\meter\squared}$ sind die Aderfarben wie in Abbildung [ref:e_NYM_Aderfarben] festgelegt:
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* Schutzleiter (PE) = grün/gelb
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* Neutralleiter (N) = blau
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@@ -1,7 +1,7 @@
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In jedem Funkgerät sind eine oder mehrere Spannungsstabilisierungen vorhanden, da die Eingangsspannung, vor allem bei mit Akku betriebenen Geräten, schwanken kann und dann empfindliche Baugruppen, wie z.B. Oszillatoren, ihre Frequenz ändern würden.
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Spannungsstabilisierungen gibt es in 3 Varianten:
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1. Die *Schaltung mit Z-Diode* stellt eine sehr einfache Schaltung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung dar, da die Z-Diode die Aussgangsspannung in Grenzen stabil halten kann.
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1. Die *Schaltung mit Z-Diode* stellt eine sehr einfache Schaltung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung dar, da die Z-Diode die Ausgangsspannung in Grenzen stabil halten kann.
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Zur Erinnerung:
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@@ -107,7 +107,7 @@ $P_V = P_{\mathrm{in}} - P_{\mathrm{out}} = \qty{6,9}{\watt} - \qty{2,5}{\watt}
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[question:AD317]
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<tip>
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Damit die interne Regelschaltung optimal funktioniert, muss die Eingangsspannung bei Standard-Festspannungsregler (z.B. Typ 7812) um ca. $\qty{3}{\volt}$ größer als die Ausgangsspannung sein. Es gibt Feststspannungsregler, bei denen die Eingangsspannung nur um $\qty{1}{\volt}$ größer als die Ausgangsspannung sein muss. Diese Regler heißen Low-Drop-Spannungsregler.
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Damit die interne Regelschaltung optimal funktioniert, muss die Eingangsspannung bei Standard-Festspannungsregler (z.B. Typ 7812) um ca. $\qty{3}{\volt}$ größer als die Ausgangsspannung sein. Es gibt Festspannungsregler, bei denen die Eingangsspannung nur um $\qty{1}{\volt}$ größer als die Ausgangsspannung sein muss. Diese Regler heißen Low-Drop-Spannungsregler.
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</tip>
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[question:AD316]
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@@ -17,7 +17,7 @@ Der Strom $I_1$ ist die Summe von $I_2$ und $I_L$ und damit der größte Strom.
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Angenommen: Alle Widerstände haben einen Wert von $\qty{1}{\kilo\ohm}$ und die Gesamtspannung $U_B$ beträgt $\qty{12}{\volt}$.
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*unbelasteter Fall:*
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Ohne Rechnung ist sofort zu sehen: An jedem Widerstand können $\qty{6}{\volt}$ gemesen werden.
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Ohne Rechnung ist sofort zu sehen: An jedem Widerstand können $\qty{6}{\volt}$ gemessen werden.
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Der Gesamtwiderstand $R_{\mathrm{ges}}$ beträgt: $\qty{2}{\kilo\ohm}$
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$\dfrac{U_B}{U_{2}} = \frac{R_{\mathrm{ges}}}{R_{2}}$
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Der Gesamtstrom $I_1$ beträgt: $I_1 = \frac{U_B}{R_{\mathrm{ges}}}$
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