Funktheorie

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

Sinnbild: Wellen im Wasser

Wir alle wissen, was passiert, wenn man einfach mal wieder so aus Lust und Laune einen Stein in einen See wirft. Es bilden sich um die Stelle, an welcher der Stein im Wasser verschwand, kreisförmige Wellen, welche sich nach allen Seiten gleichmäßig ausbreiten und mit zunehmender Entfernung vom Eintauchpunkt immer schwächer werden. Wenn sich nun im Ausbreitungsweg dieser Wellen zum Beispiel eine Leuchtfeuer-Boje im Wasser befindet, wird diese von den Wellen getroffen und in Bewegung versetzt. Die Boje tanzt auf und ab - genau im gleichen Rhythmus der Wellen, welche sie treffen. Sie tanzt quasi in der Frequenz der Wellen, welche sie treffen.

Ein Sender kommt ins Spiel

Setzen wir dieses Bild um auf das Medium Funk. 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.

Der Mensch ist blind und taub für Funkwellen

Das menschliche Auge empfängt extrem hochfrequente elektromagnetische Wellen im Bereich von 380 bis 780 Nano-Meter und leitet diese direkt ans Gehirn weiter. Das Gehirn erzeugt dann für uns den Eindruck eines Bildes.
Das menschliche Ohr empfängt extrem niederfrequente elektromagnetische Wellen im Bereich von ca. 20 bis 20.000 Hz und leitet diese natürlich ebenfalls direkt ans Gehirn weiter. Dieses bildet für uns daraus Töne, Sprache und Musik.
Ein Organ, welches die Wellenlängen und Frequenzen "dazwischen" empfängt, fehlt dem menschlichen Körper auf den ersten Blick. Tatsächlich gibt es solche Organe (z.B. die Amygdala), aber diese können für uns keine Funkwellen in irgend etwas umsetzen, mit dem der Mensch direkt etwas anfangen könnte.

Ein Empfänger wird gebraucht

Daher brauchen wir, um elektromagnetische Funkwellen auswerten 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 größer nun die Distanz zwischen Sender und Empfänger 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 bedeutet dies: Wir sind auf eines der "nervigen" Funklöcher gestoßen und haben keinen Mobilfunk-Empfang mehr.

Induktion ... nicht Intuition

Funkwellen sind - wie schon mehrfach erklärt - elektromagnetische Wellen. Das heisst, sie übertragen direkt elektrische Energie. Damit erklärt sich auch, warum unsere Lampe (ein elektrisches Gerät) in obigem Beispiel ohne eine angeschlossene Batterie leuchten kann. Dieser Effekt, der drahtlosen elektrischen Übertragung, wird Induktion genannt. Und Induktion ist das Basis-Prinzip eines jeden Transformators - welcher beispielsweise im Umspannwerk die Spannungen der Freileitungen (400.000 Volt) auf haushaltsübliche 400 bzw. 230 Volt herunterwandelt.

Frequenzen und Schwingungen

Funkwellen werden im allgemeinen Sprachgebrauch einfach 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 der Fachliteratur.

Kleine Randbemerkung zum Schluss

Übrigens: Kein Organ im menschlichen Körper ist besser geschützt vor elektromagnetischer Strahlung als unser Gehirn. Ob dies tatsächlich zufällig geschehen ist in der Evolution, können und wollen wir hier nicht untersuchen. Aber denk' doch einfach mal daran, wenn Du das nächste Mal Dein Smartphone ans Ohr legst um damit zu telefonieren.