Funktechnik - Versionsgeschichte

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	* [http://de.wikipedia.org/wiki/Funktechnik Deutsche Wikipedia]		* [http://de.wikipedia.org/wiki/Funktechnik Deutsche Wikipedia]

			[[Kategorie:Sendetechnik]]

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Anwendungen

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	* Jedermannfunk ([[CB-Funk]], [[Short Range Devices\|SRD]], [[PMR446]], [[DMR446]])		* Jedermannfunk ([[CB-Funk]], [[Short Range Devices\|SRD]], [[PMR446]], [[DMR446]])
	* Kommunikationssatelliten (Satellitenfernsehen, Telefon, Datenübertragung)		* Kommunikationssatelliten (Satellitenfernsehen, Telefon, Datenübertragung)
	* [[RFID]] (''radio frequency identification device'', Funkchips)		* [https://de.wikipedia.org/wiki/RFID RFID] (''radio frequency identification device'', Funkchips)
	* [[Richtfunk]]		* [[Richtfunk]]
	* [[Rundfunk]] (terrestrischer Hörfunk und Fernsehen)		* [[Rundfunk]] (terrestrischer Hörfunk und Fernsehen)

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'''Funktechnik''' ist ein Begriff für die Methode, [[Signal]]e aller Art mit Hilfe [[Modulation (Technik)|modulierter]] [[Elektromagnetische Welle|elektromagnetischer Wellen]] im Radiofrequenzbereich ([[Radiowelle]]n) drahtlos zu übertragen.

Anwendungen in Industrie und Medizin, die [[Hochfrequenztechnik|Hochfrequenz]] nur als Werkzeug einsetzen (wie z. B. Härte- und Schmelzöfen oder Therapiegeräte), verwenden dagegen in der Regel unmodulierte Radiowellen ohne aufgeprägte Informationen und werden deshalb ''nicht'' der Funktechnik zugeordnet.

== Geschichte und Begriffsherkunft ==
Die Existenz von Radiowellen wurde 1864 von [[James Clerk Maxwell]] auf Grund theoretischer Überlegungen vorhergesagt und 1888 von [[Heinrich Hertz]] experimentell bestätigt. Der Name „Funk“ geht auf den Begriff ''[[Funke (Entladung)|Funke]]'' zurück. Die ersten Sender arbeiteten mit [[Funkenstrecke]]n - durch die starken, [[Oberwelle|oberwellenreichen]] Strom- und Spannungsimpulse entstanden hierbei auch die gewünschten Funkwellen. Die erste Funkverbindung gelang [[Guglielmo Marconi]] 1896 mit einem [[Knallfunkensender]] und dem Nachbau eines Empfängers von [[Alexander Stepanowitsch Popow]] über eine Entfernung von etwa 5 km. Diese Pioniere der Funktechnik gelten heute als die ersten [[Funkamateur]]e.

Diese primitive und heute unerwünschte Erzeugung von Funkwellen erlaubte nur Nachrichtenübermittlung durch [[Morsecode|Morsezeichen]], beispielsweise von der [[Großfunkstelle Nauen]] zu den Schiffen der kaiserlichen Marine. Erst nach der Entdeckung der [[Oszillatorschaltung]] mit einer [[Elektronenröhre]] durch [[Alexander Meißner]] und die darauf aufbauenden Entwicklungen nach 1913 konnten weitere [[Modulation (Technik)|Modulationsarten]] entwickelt werden. Voraussetzung dafür ist eine zunächst konstante Ausgangsleistung, die bei Übertragung von Ton, Bild und später auch Daten gezielt geändert werden kann.

== Allgemeines ==
Die Funktechnik basiert auf der Tatsache, dass man ein Trägersignal ([[elektromagnetische Welle]]) – eine zunächst sinusförmige Wechselspannung konstanter Amplitude – mittels einer [[Modulationsart]] durch ein Nachrichtensignal gezielt verändern kann. Dabei wird beispielsweise die [[Frequenzmodulation|Frequenz]] oder die [[Amplitudenmodulation|Amplitude]] der Wechselspannung im Rhythmus des Signals geändert. Die modulierte Welle wird über eine [[Antennentechnik|Antenne]] abgestrahlt und auf der Empfängerseite durch eine weitere Antenne empfangen. Durch [[Demodulation]] wird die ursprüngliche Nachricht wiedergewonnen und kann dann hörbar oder sichtbar ([[Fernsehen]]) gemacht oder anders weiterverarbeitet werden.

Der Vorteil gegenüber konkurrierenden Übertragungsarten ist, dass
* es sehr viele unterschiedliche Trägerfrequenzen gibt, die sich gegenseitig nicht beeinflussen
* keine elektrischen Kabel verlegt werden müssen
* Sender und Empfänger sehr gut getarnt und u.U. kaum entdeckt werden können

Nachteilig ist, dass
* man die Sendungen abhören kann, ohne entdeckt zu werden. Die Nutzung der übermittelten Daten kann aber durch [[Verschlüsselung]] erschwert werden
* die Kommunikation durch [[Störsender]] erschwert oder unmöglich gemacht werden kann
* der technische Aufwand erheblich ist, was aber durch Fortschritte der Mikroelektronik immer weniger ins Gewicht fällt
* im gesamten Ausbreitungsbereich jedes Frequenzband nur von einem einzigen Sender genutzt werden kann, sofern nicht Techniken wie [[Richtfunk]] oder [[Zeitmultiplex]] eingesetzt werden

Beim [[Hörfunk]] und [[Fernsehen]] sendet ein Teilnehmer, der [[Radio]]- oder Fernsehsender, und alle anderen Teilnehmer auf diesem [[Kanal (Informationstheorie)|Kanal]] empfangen nur, ohne selbst zu senden. Die Übertragung ist unidirektional - sie geht nur in eine Richtung.

Beim [[Sprechfunk]] oder beim [[Morsen]] senden mehrere Personen abwechselnd auf demselben Kanal (meist einer [[Frequenz]] oder einem Frequenzpaar), so dass [[Kommunikation]] in beide Richtungen möglich ist. Im Gegensatz zur unidirektionalen Übertragung (z. B. Rundfunk) ist so ein Informationsfluss in beiden Richtungen möglich.

Neben Morsesignalen und Sprache werden auch stehende und bewegte Bilder, zum Beispiel [[Wettersatellit]]enbilder oder Fernsehen, und Daten aller Art übertragen.

In der jüngeren Geschichte der Funktechnik werden häufig direkt von den Geräten [[Kommunikationsprotokoll]]e wie [[Global System for Mobile Communications|GSM]], [[Universal Mobile Telecommunications System|UMTS]] (beides für [[Mobiltelefon]]e), [[IEEE 802.11]] (drahtloses Computernetzwerk) oder [[Bluetooth]] (drahtlose Kommunikation mit digitalen Peripheriegeräten) verwendet.

Obwohl sich die Technik heutzutage stark von der von 1920 unterscheidet, erhielt sich der namensgebende Wortbestandteil ''Funk'' in Begriffen wie ''[[Rundfunk]]'', ''[[Mobilfunk]]'', ''[[Hörfunk]]'' usw. sowie im Firmennamen ''[[Telefunken]]'' bis heute.

Eine neue Entwicklung der Funktechnik wurde durch extrem energiesparende Miniaturisierung möglich: [[Batterielose Funktechnik|batterielose Funktechnik]] für die Anwendung in Schaltern und Sensoren. Auch bei der Vernetzung verschiedenartiger Geräte wird die batterielose Funktechnik bereits eingesetzt. Die für den Sendeprozess erforderliche Energie wird dabei durch [[Energy_Harvesting|Energy Harvesting]] aus der Umgebung gewonnen (z. B. aus Tastendruck, Temperaturdifferenz, Licht oder Vibrationen).

[[Datei:Relaisstelle.svg|thumb|250px|Reichweitenverbesserung mittels Relaisstation]]

== Probleme und Störungen ==
Da sich elektromagnetische Wellen oberhalb etwa 60 MHz physikalisch gesehen quasioptisch ausbreiten, werden Relaisstationen benötigt, wenn um den Erdball ([[Kugel]]) gefunkt werden soll. Diese Aufgabe übernehmen heutzutage z. B. Satelliten.

Gase ([[Erdatmosphäre]]) können den Signalweg beeinträchtigen. Dabei kommt es zu einer Vielzahl von Effekten, die von der benutzten [[Frequenz]], der Dichte des Gases, der [[Ionisation]] und der Schichtung im Signalweg abhängig ist. Eine Übertragung durch flüssige und feste Medien führt zu einer starken Dämpfung des Signals.

Bei Frequenzen größer als etwa 100 MHz treten zunehmend Störungen durch [[Reflexion (Physik)|Reflexionen]] an Mauerwerk, Metallbauwerken, Drähten oder Türmen auf. Die Reflexionen führen zu zeitlich versetztem Doppelempfang mit Signalverfälschungen und Gruppenlaufzeitverzerrungen. Es kommt zu teilweiser oder vollständiger Auslöschung gegenphasiger Signalanteile. Die Bewegungen von [[Sendeantenne|Sende]]- oder Empfangsantenne oder anderen Objekten im Signalweg kann die Übertragung beeinträchtigen (Anwendung beim [[Passivradar]] und in Radar-Bewegungsmeldern!). Es kommt zu Geisterbildern beim Fernsehempfang und zu Problemen bei der [[Global Positioning System|GPS]]-Nutzung.

* [[Polarlicht|Aurora]] (Streuung und Reflexion an Nordlicht-Ionisationsschichten, siehe [[Polarlicht#Einfluss_auf_technische_Einrichtungen]]))
* Echo-Empfang („Geisterbilder“ durch verschiedene, durch Reflexion verursachte Empfangswege)
'''Effekte bei der drahtlosen Ausbreitung in der Erdatmosphäre'''
* [[Fading (Elektrotechnik)|Fading]] (Schwund, sich stark verändernde [[Elektrische Feldstärke|Feldstärke]])
* Flatter-[[Fading (Elektrotechnik)|Fading]] (Schwund mit schnell wechselnder Feldstärke)
* [[Maximum Usable Frequency]] (höchste nutzbare Kurzwellenfrequenz, die noch an der Ionosphäre reflektiert wird)
* [[Meteorscatter]] (Streuung und Reflexion an ionisierten Meteoriten-Leuchtspuren)
* [[Mögel-Dellinger-Effekt]], englisch [[Ionosphäre#Anker:SID|Sudden ionospheric disturbance]] (SID)
* [[Nahschwund]] und [[Tagesdämpfung]] im Mittelwellenbereich
* [[Kurzwelle#Reflexion|Reflexion]] an der [[Ionosphäre]]
* Reflexion an der [[Sporadic-E|sporadischen E-Schicht]]
* [[selektiver Trägerschwund]]
* Tropo-Ausbreitung ([[Überreichweite]] durch Reflexion und Tunnelung in [[Inversionsschicht]]en)

Durch die Auswahl der [[Modulationsart]] und der [[Betriebsart]] lassen sich viele Störungen erheblich vermindern.

== Anwendungen ==
Es gibt zahlreiche Anwendungen der Funktechnik, siehe hierzu
* [[Amateurfunk]]
* [[Betriebsfunk]]
* [[Freie_Funknetze|Freifunk]]
* [[Funkdienst]]e
* [[Funkfernsteuerung]] (Haustechnik, Forschung, Industrie und Modellbau)
* [[Funknetz]]e
* Jedermannfunk ([[CB-Funk]], [[Short Range Devices|SRD]], [[PMR446]], [[DMR446]])
* [[Kommunikationssatellit]]en (Satellitenfernsehen, Telefon, Datenübertragung)
* [[RFID]] (''radio frequency identification device'', Funkchips)
* [[Richtfunk]]
* [[Rundfunk]] (terrestrischer Hörfunk und Fernsehen)
* [[Telemetrie]]

== Literatur ==
* {{Literatur | Autor=[[Wolfgang Schreier]] | Titel=Die Entstehung der Funktechnik | Verlag=Deutsches Museum | Ort=München | Jahr=1996 | ISBN=3-924183-35-X }}
* {{Literatur | Autor=Artur Fürst | Titel=Im Bannkreis von Nauen | Verlag=Deutsche Verlags-Anstalt | Ort=Stuttgart, Berlin | Jahr=1923 | ISBN= |Online=[http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=8486 Online-Version bei "Digitale Bibliothek Thüringen" (dbt)] | Zugriff= 4. Dezember 2009}}

== Weblinks ==
*[http://www.kefk.net/Research/Funk/HA-Funk/ha_2-1.html Ursprünge: Elektromagnetische Wellen und drahtlose Telegraphie]
*[http://www.senderkw.de Der Funkerberg in Königs Wusterhausen Wiege des Rundfunks in Deutschland]

== Quelle ==
* [http://de.wikipedia.org/wiki/Funktechnik Deutsche Wikipedia]

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	'''Funktechnik''' ist ein Begriff für die Methode, Signale aller Art mit Hilfe [[Modulation (Technik)\|modulierter]] [[Elektromagnetische Welle\|elektromagnetischer Wellen]] im Radiofrequenzbereich ([[Radiowelle]]n) drahtlos zu übertragen.		'''Funktechnik''' ist ein Begriff für die Methode, Signale aller Art mit Hilfe [[:de:Modulation (Technik)\|modulierter]] [[Elektromagnetische Welle\|elektromagnetischer Wellen]] im Radiofrequenzbereich ([[Radiowelle]]n) drahtlos zu übertragen.

	Anwendungen in Industrie und Medizin, die Hochfrequenz nur als Werkzeug einsetzen (wie z. B. Härte- und Schmelzöfen oder Therapiegeräte), verwenden dagegen in der Regel unmodulierte Radiowellen ohne aufgeprägte Informationen und werden deshalb ''nicht'' der Funktechnik zugeordnet.		Anwendungen in Industrie und Medizin, die Hochfrequenz nur als Werkzeug einsetzen (wie z. B. Härte- und Schmelzöfen oder Therapiegeräte), verwenden dagegen in der Regel unmodulierte Radiowellen ohne aufgeprägte Informationen und werden deshalb ''nicht'' der Funktechnik zugeordnet.

	== Geschichte und Begriffsherkunft ==		== Geschichte und Begriffsherkunft ==
	Die Existenz von Radiowellen wurde 1864 von [[James Clerk Maxwell]] auf Grund theoretischer Überlegungen vorhergesagt und 1888 von [[Heinrich Hertz]] experimentell bestätigt. Der Name „Funk“ geht auf den Begriff ''Funke'' zurück. Die ersten Sender arbeiteten mit [[Funkenstrecke]]n - durch die starken, oberwellenreichen Strom- und Spannungsimpulse entstanden hierbei auch die gewünschten Funkwellen. Die erste Funkverbindung gelang [[Guglielmo Marconi]] 1896 mit einem [[Knallfunkensender]] und dem Nachbau eines Empfängers von [[Alexander Stepanowitsch Popow]] über eine Entfernung von etwa 5 km. Diese Pioniere der Funktechnik gelten heute als die ersten [[Funkamateur]]e.		Die Existenz von Radiowellen wurde 1864 von [[James Clerk Maxwell]] auf Grund theoretischer Überlegungen vorhergesagt und 1888 von [[Heinrich Hertz]] experimentell bestätigt. Der Name „Funk“ geht auf den Begriff ''Funke'' zurück. Die ersten Sender arbeiteten mit [[:de:Funkenstrecke\|Funkenstrecke]]n - durch die starken, oberwellenreichen Strom- und Spannungsimpulse entstanden hierbei auch die gewünschten Funkwellen. Die erste Funkverbindung gelang [[Guglielmo Marconi]] 1896 mit einem [[Knallfunkensender]] und dem Nachbau eines Empfängers von [[Alexander Stepanowitsch Popow]] über eine Entfernung von etwa 5 km. Diese Pioniere der Funktechnik gelten heute als die ersten [[Funkamateur]]e.

	Diese primitive und heute unerwünschte Erzeugung von Funkwellen erlaubte nur Nachrichtenübermittlung durch [[Morsecode\|Morsezeichen]], beispielsweise von der [[Großfunkstelle Nauen]] zu den Schiffen der kaiserlichen Marine. Erst nach der Entdeckung der Oszillatorschaltung mit einer [[Elektronenröhre]] durch [[Alexander Meißner]] und die darauf aufbauenden Entwicklungen nach 1913 konnten weitere [[Modulation (Technik)\|Modulationsarten]] entwickelt werden (''siehe auch [[Modulationsarten]]''). Voraussetzung dafür ist eine zunächst konstante Ausgangsleistung, die bei Übertragung von Ton, Bild und später auch Daten gezielt geändert werden kann.		Diese primitive und heute unerwünschte Erzeugung von Funkwellen erlaubte nur Nachrichtenübermittlung durch [[Morsecode\|Morsezeichen]], beispielsweise von der [[Großfunkstelle Nauen]] zu den Schiffen der kaiserlichen Marine. Erst nach der Entdeckung der Oszillatorschaltung mit einer [[:de:Elektronenröhre\|Elektronenröhre]] durch [[:de:Alexander Meißner\|Alexander Meißner]] und die darauf aufbauenden Entwicklungen nach 1913 konnten weitere [[:de:Modulation (Technik)\|Modulationsarten]] entwickelt werden (''siehe auch [[Modulationsarten]]''). Voraussetzung dafür ist eine zunächst konstante Ausgangsleistung, die bei Übertragung von Ton, Bild und später auch Daten gezielt geändert werden kann.

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	Nachteilig ist, dass		Nachteilig ist, dass
	* man die Sendungen abhören kann, ohne entdeckt zu werden. Die Nutzung der übermittelten Daten kann aber durch [[Verschlüsselung]] erschwert werden		* man die Sendungen abhören kann, ohne entdeckt zu werden. Die Nutzung der übermittelten Daten kann aber durch [[:de:Verschlüsselung\|Verschlüsselung]] erschwert werden
	* die Kommunikation durch [[Störsender]] erschwert oder unmöglich gemacht werden kann		* die Kommunikation durch [[Störsender]] erschwert oder unmöglich gemacht werden kann
	* der technische Aufwand erheblich ist, was aber durch Fortschritte der Mikroelektronik immer weniger ins Gewicht fällt		* der technische Aufwand erheblich ist, was aber durch Fortschritte der Mikroelektronik immer weniger ins Gewicht fällt
	* im gesamten Ausbreitungsbereich jedes Frequenzband nur von einem einzigen Sender genutzt werden kann, sofern nicht Techniken wie [[Richtfunk]] oder Zeitmultiplex eingesetzt werden		* im gesamten Ausbreitungsbereich jedes Frequenzband nur von einem einzigen Sender genutzt werden kann, sofern nicht Techniken wie [[Richtfunk]] oder Zeitmultiplex eingesetzt werden

	Beim Hörfunk und Fernsehen sendet ein Teilnehmer, der [[Radio]]- oder Fernsehsender, und alle anderen Teilnehmer auf diesem Kanal empfangen nur, ohne selbst zu senden. Die Übertragung ist unidirektional - sie geht nur in eine Richtung.		Beim Hörfunk und Fernsehen sendet ein Teilnehmer, der [[:de:Radio\|Radio]]- oder Fernsehsender, und alle anderen Teilnehmer auf diesem Kanal empfangen nur, ohne selbst zu senden. Die Übertragung ist unidirektional - sie geht nur in eine Richtung.

	Beim [[Sprechfunk]] oder beim [[Morsen]] senden mehrere Personen abwechselnd auf demselben Kanal (meist einer [[Frequenz]] oder einem Frequenzpaar), so dass Kommunikation in beide Richtungen möglich ist. Im Gegensatz zur unidirektionalen Übertragung (z. B. Rundfunk) ist so ein Informationsfluss in beiden Richtungen möglich.		Beim [[Sprechfunk]] oder beim [[:de:Morsezeichen\|Morsen]] senden mehrere Personen abwechselnd auf demselben Kanal (meist einer [[Frequenz]] oder einem Frequenzpaar), so dass Kommunikation in beide Richtungen möglich ist. Im Gegensatz zur unidirektionalen Übertragung (z. B. Rundfunk) ist so ein Informationsfluss in beiden Richtungen möglich.

	Neben Morsesignalen und Sprache werden auch stehende und bewegte Bilder, zum Beispiel Wettersatellitenbilder oder Fernsehen, und Daten aller Art übertragen.		Neben Morsesignalen und Sprache werden auch stehende und bewegte Bilder, zum Beispiel Wettersatellitenbilder oder Fernsehen, und Daten aller Art übertragen.
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	In der jüngeren Geschichte der Funktechnik werden häufig direkt von den Geräten Kommunikationsprotokolle wie Global System for Mobile Communications (GSM), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) (beides für Mobiltelefone), IEEE 802.11 (drahtloses Computernetzwerk) oder Bluetooth (drahtlose Kommunikation mit digitalen Peripheriegeräten) verwendet.		In der jüngeren Geschichte der Funktechnik werden häufig direkt von den Geräten Kommunikationsprotokolle wie Global System for Mobile Communications (GSM), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) (beides für Mobiltelefone), IEEE 802.11 (drahtloses Computernetzwerk) oder Bluetooth (drahtlose Kommunikation mit digitalen Peripheriegeräten) verwendet.

	Obwohl sich die Technik heutzutage stark von der von 1920 unterscheidet, erhielt sich der namensgebende Wortbestandteil ''Funk'' in Begriffen wie ''Rundfunk'', ''Mobilfunk'', ''Hörfunk'' usw. sowie im Firmennamen ''[[Telefunken]]'' bis heute.		Obwohl sich die Technik heutzutage stark von der von 1920 unterscheidet, erhielt sich der namensgebende Wortbestandteil ''Funk'' in Begriffen wie ''Rundfunk'', ''Mobilfunk'', ''Hörfunk'' usw. sowie im Firmennamen ''[[:de:Telefunken\|Telefunken]]'' bis heute.

	Eine neue Entwicklung der Funktechnik wurde durch extrem energiesparende Miniaturisierung möglich: batterielose Funktechnik für die Anwendung in Schaltern und Sensoren. Auch bei der Vernetzung verschiedenartiger Geräte wird die batterielose Funktechnik bereits eingesetzt. Die für den Sendeprozess erforderliche Energie wird dabei durch ''Energy Harvesting'' aus der Umgebung gewonnen (z. B. aus Tastendruck, Temperaturdifferenz, Licht oder Vibrationen).		Eine neue Entwicklung der Funktechnik wurde durch extrem energiesparende Miniaturisierung möglich: batterielose Funktechnik für die Anwendung in Schaltern und Sensoren. Auch bei der Vernetzung verschiedenartiger Geräte wird die batterielose Funktechnik bereits eingesetzt. Die für den Sendeprozess erforderliche Energie wird dabei durch ''Energy Harvesting'' aus der Umgebung gewonnen (z. B. aus Tastendruck, Temperaturdifferenz, Licht oder Vibrationen).
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	* [[Meteorscatter]] (Streuung und Reflexion an ionisierten Meteoriten-Leuchtspuren)		* [[Meteorscatter]] (Streuung und Reflexion an ionisierten Meteoriten-Leuchtspuren)
	* [[Mögel-Dellinger-Effekt]], englisch Sudden ionospheric disturbance (SID)		* [[Mögel-Dellinger-Effekt]], englisch Sudden ionospheric disturbance (SID)
	* [[Nahschwund]] und [[Tagesdämpfung]] im Mittelwellenbereich		* [[Nahschwund]] und [[:de:Tagesdämpfung\|Tagesdämpfung]] im Mittelwellenbereich
	* Reflexion an der [[Ionosphäre]]		* Reflexion an der [[Ionosphäre]]
	* Reflexion an der [[Sporadic-E\|sporadischen E-Schicht]]		* Reflexion an der [[Sporadic-E\|sporadischen E-Schicht]]
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	* Funkfernsteuerung (Haustechnik, Forschung, Industrie und Modellbau)		* Funkfernsteuerung (Haustechnik, Forschung, Industrie und Modellbau)
	* [[Funknetz]]e		* [[Funknetz]]e
	* Jedermannfunk ([[CB-Funk]], [[Short Range Devices\|SRD]], [[PMR446]], [[DMR446]])		* Jedermannfunk ([[CB-Funk]], [[Short Range Devices\|SRD]], [[:de:PMR446\|PMR446]], [[:de:DMR446\|DMR446]])
	* Kommunikationssatelliten (Satellitenfernsehen, Telefon, Datenübertragung)		* Kommunikationssatelliten (Satellitenfernsehen, Telefon, Datenübertragung)
	* [https://de.wikipedia.org/wiki/RFID RFID] (''radio frequency identification device'', Funkchips)		* [https://de.wikipedia.org/wiki/RFID RFID] (''radio frequency identification device'', Funkchips)