Funk-Theorie

Um etwas Funktheorie kommt man nicht herum, wenn man das Medium Funk verstehen und erfolgreich im Hobby-Bereich anwenden will. Keine Angst, es wird hier keinen physikalisch-technischen Grundlagenvortrag geben.

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

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

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

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

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

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

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