Amateurfunk

Materialien zum Buch . . . 21

Vorwort . . . 23

Geleitwort des DARC e. V. : Eine faszinierende Welt -- der Amateurfunk . . . 27

1. Erlebnis Amateurfunk . . . 29
1. 1 . . . Amateurfunk, Freenet, PMR und CB-Funk . . . 29
1. 2 . . . Funken? . . . 30
1. 3 . . . Funkern zugehört . . . 31
1. 4 . . . Funkübertragung . . . 40
1. 5 . . . Amateurfunk mithören . . . 44
1. 6 . . . Funkamateure persönlich kennenlernen . . . 54
1. 7 . . . Technik als Erlebnis . . . 56

TEIL I. Amateurfunktechnik . . . 57

2. Fachrechnen . . . 59
2. 1 . . . Basisgrößen des SI-Einheitensystems . . . 59
2. 2 . . . Dezibelrechnung für Verstärkung und Dämpfung (Leistung) . . . 66
2. 3 . . . Rechnen mit Dezibelwerten . . . 70
2. 4 . . . Dezibelrechnung für Verstärkung und Dämpfung (Spannung) . . . 71
2. 5 . . . Dezibelrechnung: Leistungspegel . . . 73
2. 6 . . . Dezibelrechnung: Spannungspegel . . . 74
2. 7 . . . S-Meter und dB . . . 75
2. 8 . . . Zahlensysteme . . . 78

3. Bauteilkunde . . . 85

4. Physikalische Grundlagen . . . 89
4. 1 . . . Der Stromkreis . . . 89
4. 2 . . . Spannung als Ursache . . . 99
4. 3 . . . Strom . . . 102
4. 4 . . . Ladungsmenge . . . 104
4. 5 . . . Stromleitverhalten verschiedener Stoffe . . . 105
4. 6 . . . Spezifischer Widerstand und Leitfähigkeit . . . 112

5. Die Welt der Widerstände . . . 115
5. 1 . . . Schaltzeichen . . . 116
5. 2 . . . Widerstände als Bauelement . . . 117
5. 3 . . . Berechnung von Widerständen, Spannung, Strom, Leistung . . . 126
5. 4 . . . Innenwiderstand von Strom- und Spannungsquellen . . . 131
5. 5 . . . Leistungsanpassung . . . 132
5. 6 . . . Serienschaltung (Reihenschaltung) von Widerständen, Spannungsteiler . . . 132
5. 7 . . . Parallelschaltung von Widerständen (verzweigter Stromkreis) . . . 135
5. 8 . . . Gemischte Schaltung von Widerständen . . . 137
5. 9 . . . Experimentieren und simulieren . . . 142

6. Elektrische Leistung . . . 151
6. 1 . . . Wirkungsgrad . . . 152
6. 2 . . . Elektrische Arbeit . . . 153

7. Wechselstrom/Signale . . . 155
7. 1 . . . Schwingungsformen . . . 160
7. 2 . . . Berechnung der Frequenz . . . 161
7. 3 . . . Berechnung der Periodendauer . . . 162
7. 4 . . . Berechnung der Frequenz aus der Periodendauer . . . 163
7. 5 . . . Berechnung der Wellenlänge . . . 164
7. 6 . . . Berechnung des Effektivwerts . . . 165
7. 7 . . . Spannungsmessung mit dem Oszilloskop . . . 166
7. 8 . . . Zeigerdarstellung sinusförmiger Signale . . . 167
7. 9 . . . Phasendifferenzen . . . 168
7. 10 . . . Nichtsinusförmige Signale . . . 169

8. Das elektrische Feld (elektrostatische Feld) . . . 177
8. 1 . . . Das elektrische Feld als Bauelement: Der Kondensator . . . 180

9. Magnetisches Feld und Induktivitäten . . . 197
9. 1 . . . Das magnetische Feld . . . 197
9. 2 . . . Induktivität (Spulen und Transformatoren) . . . 199
9. 3 . . . Schaltzeichen für Induktivitäten . . . 200
9. 4 . . . Induktivitäten selbst bauen . . . 200
9. 5 . . . Induktivitäten (Bauelemente) . . . 201
9. 6 . . . Grundlagen der Induktivität . . . 206
9. 7 . . . Eigenschaften von Induktivitäten . . . 207
9. 8 . . . Vertiefung mit Berechnungen . . . 208
9. 9 . . . Zusammenschaltung von Induktivitäten . . . 214
9. 10 . . . Die Spule im Gleichstromkreis . . . 214
9. 11 . . . Transformatoren und Übertrager . . . 216

10. R, C und L im Wechselstromkreis . . . 229
10. 1 . . . Ohmscher Widerstand . . . 229
10. 2 . . . Kondensator im Wechselstromkreis . . . 230
10. 3 . . . Induktivität einer Spule . . . 233
10. 4 . . . Zusammenfassung . . . 235
10. 5 . . . Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand . . . 237
10. 6 . . . Reihenschaltung von Spule und Widerstand . . . 237
10. 7 . . . Tief- und Hochpassfilter für den Audiobereich . . . 237
10. 8 . . . Schwingkreise mit Spulen und Kondensatoren . . . 240
10. 9 . . . Bandfilter . . . 257
10. 10 . . . Probleme in Hochfrequenzschaltungen . . . 265

11. Die Halbleiterdiode . . . 267
11. 1 . . . Schaltzeichen . . . 267
11. 2 . . . Dioden (Bauelemente) . . . 267
11. 3 . . . Diodentypen und Eigenschaften . . . 270
11. 4 . . . Spannungsabfall an Dioden . . . 272
11. 5 . . . Dioden in Schaltungen . . . 274

12. Der Transistor und seine Grundschaltungen . . . 281
12. 1 . . . Schaltzeichen . . . 281
12. 2 . . . Transistoren (Bauelemente) . . . 282
12. 3 . . . Integrierte Schaltkreise . . . 306

13. Die Elektronenröhre . . . 319

14. Schaltungskunde: Stromversorgung . . . 323
14. 1 . . . Schaltnetzteil vs. klassische Längsregelung . . . 323
14. 2 . . . Berechnung einfacher Versorgungsschaltungen . . . 323
14. 3 . . . Gleichrichtung . . . 324
14. 4 . . . Gleichspannungsrückgewinnung bzw. Spannungsvervielfacher . . . 329
14. 5 . . . Spannungsglättung . . . 331
14. 6 . . . Spannungsregelung . . . 333
14. 7 . . . Spannungsregelung mit Festspannungsreglern . . . 335
14. 8 . . . Die Funktionsweise von Schaltnetzteilen . . . 337
14. 9 . . . Rückwirkungen in das Stromnetz, Störungen . . . 338
14. 10 . . . Hochspannungsgleichrichter . . . 338
14. 11 . . . Fernspeisung, BIAS-T . . . 339

15. Grundlagen der elektronischen Schwingungserzeugung . . . 341
15. 1 . . . Oszillator (Schwingungserzeuger) . . . 341
15. 2 . . . Phasenregelkreise (PLL) . . . 348
15. 3 . . . Direkte digitale Synthese (DDS) . . . 351

16. Sende- und Empfangstechnik . . . 353
16. 1 . . . Sendearten, Modulation . . . 353
16. 2 . . . Betriebsarten . . . 370
16. 3 . . . Modulator und Demodulator . . . 380
16. 4 . . . Die Arbeit mit Blockschaltbildern . . . 394
16. 5 . . . Die Arbeitsweise von Empfängern . . . 396
16. 6 . . . Sendetechnik . . . 424
16. 7 . . . Unerwünschte Aussendungen vermindern . . . 445

17. Digitale Sende- und Empfangstechnik . . . 449
17. 1 . . . Die digitale Darstellung von Signalen . . . 449
17. 2 . . . Digitale Signalverarbeitung . . . 455
17. 3 . . . Die Codierung digitaler Signale (Quellencodierung) . . . 462
17. 4 . . . Funkübertragung digitaler Signale . . . 464
17. 5 . . . Digitale Funkübertragungsverfahren . . . 474
17. 6 . . . Software Defined Radio (SDR) . . . 481
17. 7 . . . Kanalzugriffsverfahren . . . 483
17. 8 . . . Glossar zur Digitaltechnik . . . 484

18. Antennen . . . 487
18. 1 . . . Antennenformen . . . 487
18. 2 . . . Der Korrekturfaktor (Verkürzungsfaktor) . . . 490
18. 3 . . . Der Dipol und seine Varianten . . . 491
18. 4 . . . Dipol-Weiterentwicklungen: Trapantennen und W3DZZ . . . 499
18. 5 . . . Die G5RV-Antenne . . . 501
18. 6 . . . Der Faltdipol . . . 502
18. 7 . . . Die Delta-Loop (Dreiecksschleife) . . . 502
18. 8 . . . Die Quadantenne . . . 503
18. 9 . . . Praxis: Drahtantennen bauen . . . 503
18. 10 . . . Richtantennen . . . 504
18. 11 . . . Vertikalantennen und Rundstrahlantennen . . . 510
18. 12 . . . Praxis: Besondere Antennenformen . . . 515
18. 13 . . . Verkürzung von Antennen . . . 520
18. 14 . . . Polarisation von Antennen . . . 521
18. 15 . . . Installation von Sendeantennen . . . 523

19. Übertragungsleitungen . . . 525
19. 1 . . . Allgemeines zu Übertragungsleitungen . . . 525
19. 2 . . . Paralleldrahtleitung . . . 526
19. 3 . . . Koaxialkabel . . . 528
19. 4 . . . Übersicht über Koaxialkabel . . . 534
19. 5 . . . Steckverbinder für Koaxialkabel . . . 535

20. Stehwellen und Leistungsrückfluss . . . 539

21. Mantelwellen . . . 545

22. Anpassung, Transformation und Symmetrierung . . . 547
22. 1 . . . Die ? /4-Leitung . . . 547
22. 2 . . . Die ? /2-Leitung . . . 550
22. 3 . . . Symmetrierung . . . 551
22. 4 . . . Grundschaltungen von Antennenanpassgeräten . . . 553

23. Das elektromagnetische Feld . . . 557
23. 1 . . . Polarisation von Antennen . . . 557
23. 2 . . . »Von der Antenne in den Äther« . . . 558
23. 3 . . . Die Wellenausbreitung der Kurzwelle . . . 561
23. 4 . . . UKW-Ausbreitung . . . 569

24. Leistung und Feldstärke . . . 573
24. 1 . . . Effektiv abgestrahlte Leistung am Dipol (ERP) und am isotropen Strahler (EIRP) . . . 573
24. 2 . . . Errechnung der EIRP aus Sendeleistung und Antennengewinn dBi . . . 575
24. 3 . . . EIRP/ERP des Rückverhältnisses bei Richtantennen . . . 575
24. 4 . . . Feldstärkeberechnungen . . . 576
24. 5 . . . Personenschutz, Berechnung von Schutzabständen . . . 577

25. Messungen und Messgeräte . . . 583
25. 1 . . . Arten der Messwerke . . . 584
25. 2 . . . Messbereichserweiterungen . . . 589
25. 3 . . . Arbeiten mit dem Multimeter/Vielfachmessgerät . . . 590
25. 4 . . . Widerstandsmessung . . . 595
25. 5 . . . Empfindlichkeit und Innenwiderstand von Messinstrumenten für Strom- und Spannungsmessungen . . . 596
25. 6 . . . Die Genauigkeit von Messinstrumenten . . . 597
25. 7 . . . Details zu Strom- und Spannungsmessungen . . . 599
25. 8 . . . Berücksichtigung des Innenwiderstands der Messgeräte bei Messungen . . . 600
25. 9 . . . Hilfsschaltungen für Messaufgaben . . . 602
25. 10 . . . Der Absorptionsfrequenzmesser . . . 606
25. 11 . . . (Einfacher) Feldstärkeanzeiger . . . 607
25. 12 . . . Das Dipmeter . . . 607
25. 13 . . . Das Stehwellenmessgerät (SWR-Meter) . . . 610
25. 14 . . . Das Oszilloskop . . . 613
25. 15 . . . Der Frequenzzähler . . . 618

26. Störungen und andere Probleme . . . 621
26. 1 . . . Störungen des Empfangs . . . 621
26. 2 . . . Einströmungen . . . 623
26. 3 . . . Einstrahlungen in Geräte . . . 625
26. 4 . . . Empfangsstörungen durch Korrosion an Antennenanschlüssen . . . 626
26. 5 . . . Einstreuungen in das Stromnetz . . . 626
26. 6 . . . Störungen beim Sendebetrieb vermeiden . . . 627
26. 7 . . . Vorgehensweise im Störungsfall . . . 628

27. Sicherheit . . . 631
27. 1 . . . Gefahren durch Stromschlag . . . 631
27. 2 . . . Gefahren durch Hochfrequenzeinwirkung . . . 632
27. 3 . . . Im Notfall . . . 632
27. 4 . . . Unfallverhütung für Funkamateure . . . 633
27. 5 . . . Adernkennfarben . . . 636
27. 6 . . . Die Sicherheit von Antennen . . . 637
27. 7 . . . Sicherer Amateurfunk im Kraftfahrzeug . . . 640

TEIL II. Praxis und Projekte . . . 643

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

29. Die Amateurfunkprüfung . . . 653
29. 1 . . . Wo wird eine Amateurfunkprüfung abgelegt? . . . 653
29. 2 . . . Anmeldung zu einer Amateurfunkprüfung . . . 653
29. 3 . . . Der Ablauf der Amateurfunkprüfung . . . 653

30. Nach bestandener Prüfung -- Stationsaufbau . . . 655
30. 1 . . . Funkgeräte -- Typenkunde . . . 655
30. 2 . . . Aufbewahrung und Funkmöbel . . . 665
30. 3 . . . Die Antennenwahl . . . 667
30. 4 . . . Musteraufbau -- die BEMV-Erklärung . . . 670

31. Antennenbau für Einsteiger . . . 685
31. 1 . . . Projekt: Ein Dipol für das 10-m-Band . . . 685
31. 2 . . . Drahtantennen richtig spannen . . . 692
31. 3 . . . Die »magnetische Antenne« -- eine Sonderform unter den Antennen . . . 693
31. 4 . . . Aufbau von industriell hergestellten Antennen . . . 703
31. 5 . . . Von Masten und Rotoren . . . 704

32. Funkbetrieb außerhalb der eigenen vier Wände . . . 705
32. 1 . . . Stromversorgung . . . 706
32. 2 . . . Funkkoffer . . . 727
32. 3 . . . Antennen für den Portabeleinsatz . . . 728

33. Amateurfunk digital . . . 735
33. 1 . . . Textbasierte Verfahren . . . 736
33. 2 . . . Digitale Sprachübertragung . . . 742
33. 3 . . . Datenfunk . . . 750
33. 4 . . . Digitale Bild- und Fernsehübertragung . . . 752
33. 5 . . . Funkgerät und PC verbinden . . . 753

34. Remote-Funkbetrieb . . . 759
34. 1 . . . Verbindung der Funkanlage mit dem Netzwerk . . . 759
34. 2 . . . Remote-Funkbetrieb innerhalb der eigenen Grundstücksgrenze . . . 760
34. 3 . . . Remote-Funkbetrieb weltweit . . . 761

35. Morsen . . . 763
35. 1 . . . Morsezeichen . . . 764
35. 2 . . . Ablauf einer Morseverbindung . . . 766
35. 3 . . . Welche Taste? . . . 769
35. 4 . . . Morsen lernen . . . 771

Index . . . 773