Drahtlose Kommunikation Eine kurze Geschichte der Funktechnik

Anbieter zum Thema

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

MTM Power Messtechnik Mellenbach GmbH

In der Funktechnik gab es einige Pioniere, von denen Guglielmo Marconi wahrscheinlich der Bekannteste ist. In den 1920-er Jahren baute der Italiener ein Unternehmen auf, das als Keimzelle für die Funktechnik, wie wir sie heute kennen, angesehen werden kann. Wie alles begann...

Die Funkgeräte zu Marconis Zeiten waren im Vergleich zu späteren Entwicklungen in der Radio-Hochzeit recht primitiv. Die Sender verwendeten Funkenstrecken (erst später kamen mechanische Generatoren zum Einsatz), um die Hochfrequenz zu erzeugen. Auf der Empfängerseite waren die Systeme vollständig passiv und bestanden aus einer Antenne, einem Schwingkreis und einer Art Detektor.

In einigen dieser Systeme erzeugte eine Batterie eine Vorspannung, alle Systeme arbeiteten ohne Verstärkung. Am Ausgang wurde ein Kopfhörer angeschlossen, um die Signale hörbar zu machen. Diese waren aber sehr schwach und nur als Klick oder Summen wahrzunehmen.

Das erste Empfänger-Netzwerk

Da auf der Empfangsseite keine Verstärker verwendet wurden, wurde die Reichweite durch die Sendeleistung, die Qualität des Empfängers, die Erfahrung des Bedieners und den atmosphärischen Bedingungen bestimmt. Marconi erkannte, dass man für längere Reichweiten ein Netz von Relaisstationen aufbauen musste, das eine zuverlässige Kommunikation über Kontinente und Ozeane hinweg ermöglichte.

Marconi begann daher seine Funkstationen weltweit und auf See zu installieren, sowohl auf Passagierschiffen als auch auf Frachtschiffen. Dadurch ermöglichte er den Schiffen nicht nur die Kommunikation mit ihren Reedereien an Land und das erste Seenotrufsystem. Er konnte andererseits auch durch Funkrelaisstellen und redundante Funkstrecken Lücken in seinem Netzwerk schließen.

Marconi setzte für seine Funktechnik als einer der ersten die in den 1920-er Jahren neuen Vakuumröhren ein.

Signalübertragung mit Hilfe elektromagnetischer Wellen

Die Geschichte der drahtlosen Kommunikation ist aber schon früher belegt. So hatte die experimentelle Funktechnik ihre Ursprünge Anfang 1896, als der russische Physiker Alexander Stepanowitsch Popow seine „Versuche zur Übertragung von Signalen mit Hilfe elektromagnetischer Wellen“ im Journal der Russischen Gesellschaft für Physik und Chemie veröffentlichte. Marconi baute wohl ein Gerät nach der Beschreibung von Popow, was er sich im Juni 1896 patentieren ließ.

Eine kurze Geschichte der Funktechnik: Die Anfänge

Wichtige Forschungsbeiträge zur Funktechnik leisteten Professor Dr. Adolf Slaby und sein Assistent Georg Graf von Arco (der spätere Technikchef von Telefunken) in Berlin an der Königlich Technischen Hochschule Charlottenburg. Slabys Forschungstätigkeit wurde von Kaiser Wilhelm II und der deutschen Industrie gefördert, da das Monopol von Marconi auf dem Gebiet der drahtlosen Telegrafie durch eigene Entwicklungen gebrochen werden sollte. Im Zuge dessen wurde 1903 von Siemens und AEG die Telefunken Gesellschaft für drahtlose Telegraphie m.b.H. gegründet.

Slaby verbesserte gemeinsam mit Graf Arco verschiedene Sender- und Empfängerschaltungen auf Basis von Parallel-Schwingkreisen. Dabei setzten sie Kondensatoren ein, um die Leistung der Sender zu erhöhen. Graf Arco erfand den „Abstimmer“, mit dem die einzelnen Sender der Stationen mit einem „Wellenanzeiger“ (einer veränderbaren Abstimmspule, Funkenmikrometer) auf die gleiche Frequenz abgestimmt wurden. In den Empfängern kam ab 1900 ein als Spule gewickelter Draht von 1/4 Wellenlänge zum Einsatz, die sogenannte Resonanzspule.

Nobelpreis für Physik für Marconi und Braun

Für seinen Beitrag zur Entwicklung der Telegrafie per Funk erhielt der deutsche Physiker Ferdinand Braun 1909 gemeinsam mit Marconi den Nobelpreis für Physik. Bekannt ist Braun für die Entwicklung der gleichnamigen Vakuum-Röhre, er forschte aber ebenfalls systematisch auf dem Gebiet der drahtlosen Telegrafie.

Braun ersetzte den Kohärer durch einen Kristalldetektor, was die Empfindlichkeit des Empfängers wesentlich erhöhte. Beim Sender trennte er Schwing- und Antennenkreis, die bei Marconi eine Einheit bildeten: Der Primärkreis bestand aus Kondensator und Funkenstrecke, daran war der Antennenkreis induktiv gekoppelt. So ließ sich die Sendeenergie steigern. Parallel dazu versuchte Braun, die Knallfunken-Technik zu ersetzen, was ihm jedoch mit Elektronenröhren nicht gelang.

Auch der österreichische Physiker Robert von Lieben forschte auf dem Gebiet der Kathodenstrahlröhren. Das von ihm 1906 patentierte „Kathodenstrahlrelais“ (Telefonrelais) verstärkte elektrische Signale, ähnlich wie das Audion, die Erfindung von Lee de Forest, der im selben Jahr sein Patent anmeldete. Gemeinsam mit Eugen Reiß und Sigmund Strauss verbesserte von Lieben das Audion durch eine gitterartige Hilfselektrode, durch die eine proportionale Verstärkung möglich wurde (was de Forest nicht gelungen war).

Liebens Gitterpatent und Meißners Schaltung

Liebens sogenanntes Gitterpatent von 1910 (Patent Nr. 249142 vom 20. Dezember 1910 „Relais für undulierende Ströme – Zusatz zum Patent 236716 vom 4. September 1910) brachte die Radiotechnik wesentlich voran. Telefunken kaufte die Patente von Liebens auf und entwickelte seine Rundfunktechnik auf Basis der Lieben-Röhre und nicht mit dem Audion.

Am 13. April 1913 setzte der österreichische Physiker Alexander Meißner mit der Meißner-Schaltung einen weiteren Meilenstein in der Rundfunktechnik. Durch die Erfindung der Rückkopplung gelang es ihm, recht einfach ungedämpfte elektromagnetische Schwingungen zu erzeugen. Durch die Rückkopplung schwingt seine Schaltung mit Elektronenröhren selbsttätig auf einer bestimmten Frequenz.

Eine kurze Geschichte der Funktechnik: Empfängerarchitekturen damals und heute (Teil 4)

Etwas später, am 29. Oktober 1913, publizierte Edwin Howard Armstrong in New York ein ähnliches System. Streitigkeiten blieben nicht aus. Heute gilt Armstrong in Amerika und Meißer in Europa als Erfinder. Meißner betrieb später bei Telefunken u.a. Grundlagenforschung bei Antennen und der Frequenzstabilisierung durch Quarze. (kr)

Hochfrequenztechnik in Deutschland

Georg Graf von Arco: Der Zündfunken für Telefunken

100 Jahre Rundfunk in Deutschland

Die Technik hinter der Runkfunk-Revolution

„Achtung! Achtung! Hier ist die Sendestelle Berlin“

100 Jahre Rundfunk in Deutschland

(ID:50086620)