Amateurfunklehrgang – Der Weg zur HB9-Lizenz

Books Flat Icon Vector.svg

Dieses Buch steht im Regal Hobby.

Zusammenfassung des ProjektsBearbeiten

  „Amateurfunklehrgang – Der Weg zur HB9-Lizenz“ ist nach Einschätzung seiner Autoren zu 10% fertig

  • Zielgruppe: Alle, die das Ziel haben, die "grosse" CEPT Lizenz, in der Schweiz als HB9 bekannt, zu erreichen.
  • Lernziele: Vereinfacht gesagt, die Prüfung beim Bakom bestehen können.
  • Sind Co-Autoren gegenwärtig erwünscht? Klar!
  • Richtlinien für Co-Autoren: Korrekturen oder kleinere Arbeiten einfach machen, besteht Interesse grössere Bereiche zu bearbeiten wäre es nett davor kurz Kontakt aufzunehmen. Bei gewissen Kapiteln habe ich schon relativ klare Vorstellungen von der Gestaltung und dem Inhalt, nicht dass Überlegungen und Arbeit doppelt gemacht wird. Ach, nochwas wenn deutsche oder österreichische Mitschreiber mitschreiben: lässt die Verwendung vom "ß" bitte sein, das komische Dingens kennen wir hier nicht mehr.
  • Projektumfang und Abgrenzung zu anderen Wikibooks: Der Inhalt richtet sich an die Schweizer Verordnungen und die HB9-Prüfung aus. Ein Spin-Off oder gemeinsame Arbeit für überschneidende Teile für Deutschland oder Österreich wäre natürlich toll!
  • Themenbeschreibung: Amateurfunk, what else?
  • Aufbau des Buches: Der Aufbau ist durch die Kapitel in etwa gegeben.




Mathematik und EinheitenBearbeiten

Wir starten nicht bei Null, es wird vorausgesetzt, dass man einfache Formeln umstellen kann. Was aber in diesem Kapitel besonders behandelt wird ist das Rechnen mit Logarithmen.

Logarithmen - dBBearbeiten

Das dB (Dezibel) wird in der Amateurfunktechnik verwendet um Spannungs- und Leistungverhältnisse zu beschreiben. Der logarithmischen Funktion Begegnen wir zum Beispiel beim Menschlichen Gehör, die Empfindlichkeit ist logarithmisch und nicht linear ausgebildet. Auch bei Verstärker bedeutet eine eine Verdoppelung der Leistung einen Gewinn von 3 dB. Bei gleichen Eingang- und Ausgangsimpedanzen entspricht dies einer Spannungsverstärkung von etwa 1,413. Diese Einheit hat den Vorteil, dass es sich bei der Angabe in dB die Angabe entfällt, ob es sich um ein Verhältnis von den Leistungen oder Spannungen handelt.

Leistungsverstärkung: Das Verhältnis Ausgangsleistung Paus zu Eingangsleistung Pein bezeichnet man als Leistungsverstärkung (v).

 

Beispiel Verstärkung: Ein Verstärker liefert eine Ausgangsleistung von 10 Watt Paus, wenn dazu an seinem Eingang eine Leistung von 1 Watt Pein geliefert wird. Die Leistung wird um den Faktor 10 verstärkt (10W / 1W = 10) 10 verstärkt.

Beispiel Dämpfung: Ein Dämpfungsglied soll bei einer Eingangsleistung Pein von 20 Watt eine Ausgangsleistung Pein von 2.5 Watt liefern. Der Leistungsverstärkungsfaktor würde dann 2.5 / 20 = 0.125 betragen. Es liegt eine Dämpfung vor weil der Faktor kleiner als 1 ist.

Schalten wir den Verstärker und das Dämpfungsglied in Serie erhalten wir die gesamte Verstärkung durch die Multiplikation der errechneten Faktoren. In unserem Falle wären dies 10*0.125 = 1.25

Das Dezibel (dB): Leistungsfaktoren werden oft in Dezibel (dB) angeführt. Dazu wird folgende Formel verwendet:

 

Das Rechnen mit dB-Angaben hat zwei Vorteile:

1. Die Zahlenangaben werden durch die logarithmische Darstellung nicht so gross: So entsprechen 20 dB einem Faktor von 100. 30 db entsprechen einem Faktor von 1000. Zum Merken: 3 dB entsprechen einer Verdoppelung der Leistung, 6 dB einer Vervierfachung.

2. Addition von db-Angaben: Die Leistungsverstärkungs-Angaben mussten wir in unserem Beispiel multiplizieren. Wenn wir mit dB rechnen, müssen wir die dB-Werte nur addieren. Sie können dies nachprüfen, indem Sie die beiden Faktoren 10 und 0.125 in dB-Werte umrechnen und addieren:

x dB - y dB = zdB.

zdB entspricht aber einem Leistungs-Verstärkungsfaktor von uuu, wie die Gegenprobe zeigt.

Dämpfung: Leistungsverstärkungs-Faktoren unter 1 nennt man Dämpfungen, weil ja in diesem Fall das Signal nicht verstärkt sondern abgeschwächt wird. Dämpfungen drücken sich dann als negative dB-Werte aus. Ein Sonderfall ist die Verstärkung mit dem Faktor 1. Dies bedeutet, dass die Eingangsleistung gleich der Ausgangsleistung ist und entspricht einer Verstärkung von 0 dB.

Pegel - dBm: Leistungsverhältnisse und dB geben nur Auskunft über das Verhältnis zweier Werte. Den tatsächlichen Wert in Volt, Ampere oder Watt kennt man dadurch aber nicht.

Mit Pegel-Angaben kann man aber den tatsächlichen Wert in Watt (oder mW) ermitteln. Dazu muss man sich für die Eingangsleistung auf einen festen Bezugswert einigen.

dBm: Bei der Angabe in dBm geht man davon aus, dass die Eingangsleistung 1mW beträgt.

Beispiel:

Ein Verstärker hat einen Verstärkungsfaktor von 3 dBm. Wie gross ist die Ausgangsleitung in mW?


Wir messen, dass ein Verstärker eine Leistung von 3 dBm liefert. Das entspricht einer Leistung von 2 mW.


Das dbm bezieht sich in der Akustik auf 600 Ohm Impedanz und in der HF-Technik auf meistens 50 Ohm.

Grundlagen ElektrizitätBearbeiten

Grundlagen Chemie und PhysikBearbeiten

Der elektrische StromBearbeiten

Leiter, Halbleiter, IsolatorBearbeiten

Das magnetische FeldBearbeiten

Das elektrische FeldBearbeiten

Spannung, Strom und WiderstandBearbeiten

Grundformeln Strom, Spannung und LeistungBearbeiten

Messen von Strom, Spannung und LeistungBearbeiten

Widerstand und das Ohmsche GesetzBearbeiten


Kondensator, Spule, TransformatorBearbeiten

KondensatorBearbeiten

SpuleBearbeiten

TransformatorBearbeiten

Halbleiter: Dioden, Transistoren, Integrierte SchaltkreiseBearbeiten

DiodenBearbeiten

TransistorenBearbeiten

Integrierte SchaltkreiseBearbeiten

RöhrenBearbeiten

HF-Leitungen, KabelBearbeiten

AntennentechnikBearbeiten

MesstechnikBearbeiten

Signalformen, Modulation und DemodulationBearbeiten

FrequenzaufbereitungBearbeiten

ModulationsartenBearbeiten

AmplitudenmodulationBearbeiten

Winkelmodulierte Verfahren (Frequenzmodulation, Phasenmodulation)Bearbeiten

PulsmodulationenBearbeiten

SignalartenBearbeiten

Analoge SignaleBearbeiten

Digitale SignaleBearbeiten

Quantisierte SignaleBearbeiten

InformationsartBearbeiten

TelegrafieBearbeiten

FaxBearbeiten

DatenübertragungBearbeiten

FernsprechenBearbeiten

Fernsehen (Video)Bearbeiten

GrundschaltungenBearbeiten

SchwingkreiseBearbeiten


SerienschwingkreisBearbeiten

ParallelschwingkreisBearbeiten

Filter & SchwingkreisBearbeiten

Um bestimmte Frequenzen zu dämpfen (Sperrbereich) oder passieren (Durchlassbereich) zu lassen werden sogenannte Filterschaltungen benötigt. Als Kenngrössen von einem Filternetzwerken dienen die Kennfrequenz (fc) und bei Bandfilter die Filtergüte Q. Ein Filternetzwerk ist durch die Übertragungsfunktion, auch als Filterkurve bekannt, charakterisiert. Wir beschränken uns auf den Hochpass, Tiefpass Bandpass und Bandsperre und betrachten den Aufbau von passiv wie auch aktiv aufgebauten FIlternetzwerken.

HochpassBearbeiten

TefpassBearbeiten

BandfilterBearbeiten

Aktive FilterBearbeiten

MischerBearbeiten

ModulatorenBearbeiten

DemodulatorenBearbeiten

OszillatorenBearbeiten

Oszillatoren dienen zur Erzeugung von elektrischen Schwingungen. Bei den diskret aufgebauten Oszillatoren wird das Signal durch Rückkopplung in einer Verstärkerschaltung erzeugt. Die Frequenz wird durch einen Schwingkreis bestimmt, dieser kann mit einem Quarz auf eine bestimmte Frequenz stabilisiert werden. Qualitätskriterien für Oszillatoren sind primär die Stabilität betreffend Frequenz, Amplitude und Phase, eine schnelles Ansprechen und die Genauigkeit der Kurvenform.

Der Colpitts-OszillatorBearbeiten

Berechnen der Frequenz: Die Frequenz wird durch die Induktivität der Spule und die Kapazität der Kondensatoren C1 + C2 bestimmt.

Thomsonsche Formel:

 

VerstärkerBearbeiten

TransistorverstärkerBearbeiten

OperationsverstärkerBearbeiten

RöhrenverstärkerBearbeiten

DigitaltechnikBearbeiten


GerätetechnikBearbeiten

EmpfängerBearbeiten

DetektorempfängerBearbeiten

EinkreiserBearbeiten

DirektmischempfängerBearbeiten

ÜberlagerungsempfängerBearbeiten


 
Schematic of the Shortwave Receiver Minix MR55A with colorized function blocks






SenderBearbeiten

EMV & SicherheitBearbeiten

Vorschriften SchweizBearbeiten

BetriebstechnikBearbeiten

Anhang - TabellenBearbeiten

Formelsammlung für die PrüfungBearbeiten

Widerstand, Spannungsteiler, Messbereich erweiternBearbeiten

Titel Schema Formel Legende
Ohmschens Gesetz   U: Spannung [V]

R: WIderstand [Ω]

I: Strom [A]

Spannungsteiler, unbelastet   U1: Spannung über R1 [Ω]

Ug: Gesamtspannung [V]

R: Widerstand [Ω]

Messbereichserweiterung U
Messbereichserweiterung I
Widerstandsbrücke
Spezifischer Widerstand
Vorwiderstand Lampe

Tabellen ElektronikBearbeiten

PräfixeBearbeiten

Die Präfixe im SI [1]
Symbol Name Potenz Zahl
T Tera 1012 1.000.000.000.000
G Giga 109     1.000.000.000
M Mega 106        1.000.000
k Kilo 103            1.000
h Hekto 102             100
da Deka 101              10
100               1
d Dezi 10−1               0,1
c Zenti 10−2               0,01
m Milli 10−3 0,001
μ Mikro 10−6 0,000.001
n Nano 10−9 0,000.000.001
p Piko 10−12 0,000.000.000.001

Die Zeichen für Teile einer Einheit werden als Kleinbuchstaben geschrieben, während die meisten Zeichen für Vielfache einer Einheit als Grossbuchstaben geschrieben werden. Ausnahmen von dieser Systematik sind aus historischen Gründen die Zeichen für Deka (da), Hekto (h) und Kilo (k).

Buchstabiertabelle [2][3][4]Bearbeiten

Um schwer verständliche oder oder seltene Wörter korrekt zu übermitteln behilft man sich mit der Verwendung einheitlicher Hilfswörter welche unmissverständlich einem bestimmten Buchstaben zugeordnet werden können. Diese Bilden die sogenannten Buchstabiertabelle.

Auch für Ziffern ist aufgrund der Verwechslungsgefahr (z. B (2) zwei und (3) drei) ähnlich klingender Zahlen eine solche Tabelle und besondere Ausspracheregelungen gebräuchlich.

BuchstabenBearbeiten

Einige Schlüsselwörter werden anders geschrieben als der verwendete Begriff im Englischen: Der Grund für die abweichende Schreibung „Juliett“ (anstatt „Juliet“) liegt darin, dass frankophone Sprecher sonst auf die Idee kommen könnten, das „t“ wäre stumm. Aus ähnlichem Grund wird auch „Alfa“ statt „Alpha“ geschrieben, weil nicht in allen Sprachen die Aussprache von „ph“ wie „f“ selbstverständlich ist.

Die korrekte Schreibung und Aussprache ist folgendermassen festgelegt:

Buchstabe Wort Aussprache (IPA) Betonung
A Alfa [ˈælfə] AL FAH
B Bravo [ˈbɹɑːvoʊ] BRAH VO
C Charlie [ˈtʃɑːɹli] oder [ˈʃɑːɹli] CHAR LEE oder SHAR LEE
D Delta [ˈdɛltə] DELL TAH
E Echo [ˈɛkoʊ] ECK OH
F Foxtrot [ˈfɒkstɹɒt] oder [ˈfɑːkstɹɑːt] FOKS TROT
G Golf [gɒlf] oder [gɑːlf] oder [gɔːlf] GOLF
H Hotel [hoʊˈtɛl] HOH TELL
I India [ˈɪndiə] IN DEE AH
J Juliett [ˈdʒuːliɛt] JEW LEE ETT
K Kilo [ˈkiːloʊ] KEY LOH
L Lima [ˈliːmə] LEE MAH
M Mike [maɪk] MIKE
N November [noʊˈvɛmbəɹ] NO VEM BER
O Oscar [ˈɒskə] oder [ˈɑːskəɹ] OSS CAH
P Papa [pəˈpɑː] PAH
Q Quebec [keɪˈbɛk] oder [kwɪˈbɛk] KEH BECK
R Romeo [ˈɹoʊmioʊ] ROW ME OH
S Sierra [siˈɛɹə] SEE AIR RAH
T Tango [ˈtæŋgoʊ] TANG GO
U Uniform [ˈjuːnɪfɔːɹm] oder [ˈuːnifɔrm] YOU NEE FORM oder OO NEE FORM
V Victor [ˈvɪktəɹ] VIK TAH
W Whiskey [ˈwɪski] WISS KEY
X X-ray [ˈɛksɹeɪ] ECKS RAY
Y Yankee [ˈjæŋki] YANG KEY
Z Zulu [ˈzuːluː] ZOO LOO


ZiffernBearbeiten

Zur Vermeidung von Ausspracheproblemen und Missverständnissen werden einige Ziffern von der Schreibung abweichend ausgesprochen: Die Schlüsselwörter für „4“ und „9“ werden zweisilbig ausgesprochen, also „fower“ ([foʊɝ] oder [fɑʊɝ]) statt „four“ ([fɔː(ɹ)]) und „niner“ ([naɪnɝ]) statt „nine“ ([naɪn]), und die „th“ bei „3“ und „1000“ werden durch „t“ ersetzt ([tɹiː] statt [θɹiː] und ['tɑʊznd] statt ['θɑʊznd]).

Eine weitere Regel gibt es für das Dezimaltrennzeichen, ganz gleich ob es ein Punkt oder ein Komma ist, wird es stets „Decimal“ ausgesprochen. Der Punkt als Satzzeichen dagegen wird durch das Schlüsselwort „Stop“ wiedergegeben. [4][3]

Ziffer Wort Aussprache (IPA) Betonung
0 Zero ZE RO
1 One WUN
2 Two TOO
3 Three [tɹiː] TREE
4 Four ['foʊɝ] oder ['fɑʊɝ] FOW ER
5 Five FIFE
6 Six SIX
7 Seven SEV EN
8 Eight AIT
9 Nine ['naɪnɝ] NIN ER
. Decimal DAY SEE MAL
100 Hundred HUN DRED
1000 Thousend TOU SAND



Q-Codes [5]Bearbeiten

Abkürzung Frage Antwort oder Mitteilung
QRM Wird meine Übermittlung gestört? Ihre Übermittlung wird gestört …
1. nicht
2. schwach
3. mässig
4. stark
5. sehr stark
QRN Werden Sie durch atmosphärische Störungen beeinträchtigt? Ich werde durch atmosphärische Störungen beeinträchtigt …

1. nicht

2. schwach

3. mässig

4. stark

5. sehr stark

QRO Soll ich die Sendeleistung erhöhen? Erhöhen Sie die Sendeleistung.
QRP Soll ich die Sendeleistung vermindern? Vermindern Sie die Sendeleistung.
QRT Soll ich die Übermittlung einstellen? Stellen Sie die Übermittlung ein.
QRV Sind Sie bereit? Ich bin bereit.
QRX Wann werden Sie mich wieder rufen? Ich werde Sie um ... Uhr auf ... kHz (oder MHz) wieder rufen.
QRZ Von wem werde ich gerufen? Sie werden von ... (auf ... kHz [oder MHz]) gerufen.
QSB Schwankt die Stärke meiner Zeichen? Die Stärke Ihrer Zeichen schwankt.
QSL Können Sie mir Empfangsbestätigung geben? Ich gebe Ihnen Empfangsbestätigung.
QSO Können Sie mit … (Rufzeichen) unmittelbar (oder durch Vermittlung) verkehren? Ich kann mit … (Rufzeichen) unmittelbar (oder durch Vermittlung von …) verkehren.
QSY Soll ich zum Senden auf eine andere Frequenz wechseln? Wechseln Sie zum Senden auf eine andere Frequenz (oder auf … kHz [oder MHz]).
QTH Wie ist Ihr Standort nach Breite und Länge (oder nach jeder anderen Angabe)? Mein Standort ist … Breite, … Länge (oder jede andere Angabe).

Allgemeine Abkürzungen [5]Bearbeiten

Abkürzung Frage Antwort oder Mitteilung
BK break abbrechen, unterbrechen
CQ general call to all stations (seek you) Anruf an alle Stationen
CW continuous wave (A1A) ungedämpfte Wellen (A1A)
DE from von
MSG message Meldung
PSE please bitte, gefälligst
RST readability

signal strength

tone quality

Lesbarkeit

Zeichenstärke

Tonqualität

RX receiver Empfänger
TX transmitter Sender
UR your Ihr



Bandplan [5]Bearbeiten

Das Funkfrequenzspektrum ist in neun Frequenzbänder unterteilt. Diese sind von Vier bis Zwölf durchnummeriert. Die Frequenz wird bis und mit 3000 kHz in Kilohertz (kHz), zwischen 3 MHz bis und mit 3000 MHz in MHz und zwischen 3 GHz bis und mit 3000 GHz in GHz ausgedrückt.

Band Abkürzung Frequenzbereich (von, bis und mit) Metrische Einteilung Metrische Abkürzung
4 VLF 3 bis 30 kHz Myriameterwellen (Längstwellen) B.Mam
5 LF 30 bis 300 kHz Kilometerwellen (Langwellen) B.km
6 MF 300 bis 3000kHz Hektometerwellen (Mittelwellen) B.hm
7 HF 3 bis 30MHz Dekameterwellen (Kurzwellen) B.dam
8 VHF 30 bis 300 MHz Meterwellen (Ultrakurzwellen) B.m
9 UHF 300 bis 3000 MHz Dezimeterwellen B.dm
10 SHF 3 bis 30 GHz Zentimeterwellen B.cm
11 EHF 30 bis 300 GHz Millimeterwellen B.mm
12 300 bis 3000 GHz Dezimillimeterwellen

Python - Empfehlungen und SkripteBearbeiten

BauteilegewinnungBearbeiten

Farben von AbgleichspulenBearbeiten

Diese Farben sind nicht genormt aber können einen Hinweis geben:

rosa 75 kHz - 12 MHz
rot 6 - 60 MHz
grün 12 - 100 MHz
ohne 60 - 260 MHz

Anhang - WerkstattpraxisBearbeiten

  1. BIPM: The Internation System of Units (SI) SI Brochure
  2. Wikipedia: Buchstabiertafel
  3. 3,0 3,1 ICAO: Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation VOL II
  4. 4,0 4,1 ITU: [1] Radio Regulations, edition of 2016
  5. 5,0 5,1 5,2 BAKOM: Amateurfunkdienst Vorschriften Auszug aus den Gesetzen, Verordnungen und dem Radioreglement.