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Grundlagen der Funkensender- Arten von Funkensendern

Grundschaltungen

Knallfunkensender mit Abstimmung

 Bild: Wikipedia
In der vereinfachten Prinzipschaltung wird der Kondensator C1 über den Vorwiderstand R zur Strombegrenzung auf Hochspannung von einigen kV bis zu 100 kV aufgeladen. Der Ladevorgang wird durch das Zünden der Funkenstrecke beendet, es findet über den Lichtbogen eine Entladung in den Parallelschwingkreis bestehend aus C2 und einer Spule L statt. Der auf eine bestimmte Resonanzfrequenz über die Werte von C2 und L abgeglichene Schwingkreis gibt einen Teil der Energie als gedämpfte Schwingung an die Antenne ab.


Wichtig:
Sobald die Funkenstrecke zündet, sinkt die Frequenz wegen der Parallelschaltung der beiden Kondensatoren C1 und C2. Nach Verlöschen der Funkenstrecke steigt die Sendefrequenz, weil nur noch C2 mit der Spule verbunden ist.

Andere Senderschaltung mit 1 Kondensator, der auf nur 1 Spule arbeitet, Auskopplung induktiv. (Quelle: telegraph-office.com)

Ein Funkamateur, der eine solche Schaltung mit dem Oszillographen testete, stellte fest, daß der Knallfunkensender immer mehr- frequenzig arbeitet.
So ließ er einen Kondensator 1070 pF auf eine Spule 6,2 µH arbeiten, die Resonanzfrequenz müßte 1,954 MHz sein- er wies jedoch ein Signal bei 7,63 MHz nach.

Diese Frequenz entsteht, wenn der Funken erloschen iost, die Spule schwingt dann nicht mehr mit dem Kreiskondensator, sondern mit ihrer Eigenkapazität (25 pF)

Mit einer Funkenstrecke im Vakuum erzeugte er sogar ein Signal bei 27,12 MHz (!)

Braun'scher Funkensender

Bild: Seefunknetz
Der Braun'sche gekoppelte Sender, bei dem die Funkenstrecke in einem primären Schwingkreis liegt, der induktiv an den Antennenkreis gekoppelt ist. Dadurch erreicht man geringere Spannungen an der Funkenstrecke und der Antennenkreis bekommt nur noch Hochfrequenz (HF) induziert.
Diese Sendertyp wurde auch "Knallfunkensender" genannt, weil normale Lichtfunkenstrecken aus Kugelsektoren benutzt werden.

Nachteilig beim Braunschen Sender ist, dass er je nach Stärke der Kopplung zwischen dem primären Erregerkreis und dem Antennenkreis gleichzeitig zwei je nach Kopplungsgrad mehr oder weniger in der Frequenz unterschiedene Wellen abstrahlt. Dies ist eine grundsätzliche Erscheinung bei gekoppelten elektrischen Schwingkreisen.

Ein Vorteil, den man tatsächlich mit dem gekoppelten Sender erreichte und der unter den damaligen Verhältnissen viel wichtiger war, als man heute denkt, waren die viel geringeren Isolationsschwierigkeiten.

Beim gekoppelten Sender bekommt nur der Primärkreis, der leicht zu isolieren ist, statische Ladung z.B. durch einen Funkeninduktor. Die Antenne erhält Hochfrequenzspannung, und zwar nur während der kurzen Zeit des Ablaufs einer Schwingung.

Der Energieverlust bei mangelhafter Isolation ist also nur gering. Beim einfachen Sender führte damals die Isolation der Antenne, z. B. auf einem Regen- oder Seewasser- triefenden Schiff, zu ganz großen Schwierigkeiten, die beim gekoppelten Sender beinahe wegfallen.

Dass der Braunsche Sender dem einfachen Marconi-Sender in jeder Beziehung überlegen war, wurde im Anschluss an die Versuche auf der Straßburger Universität durch praktische Versuche an und auf der Nordsee im Sommer 1899 von M. Cantor, dem 1. Assistenten von Braun, im Herbst 1899 und im Jahre 1900 von mir außer Zweifel gestellt. Telefunken hat den Braunschen Sender in allen Arten von Stationen bis 1907 benutzt. Braun hat zusammen mit Marconi den Nobel-Preis erhalten..

Grundschaltung Löschfunkensender nach Wien

Bild: Seefunknetz
Mit einer Löschfunkenstrecke (Erfinder: Max Wien / 1906) vermeidet man die nochmalige Zündung und erhöht so die Leistungsbilanz. Sie besteht aus Ringfunkenstrecken mit geringem Abstand und guter Wärmeableitung. Dadurch wird erreicht, dass der Funken vor Beendigung jeder Halbperiode der Speisewechselspannung erlischt und es kann keine Energie zurück in den Primärschwingkreis reflektiert werden.
Diese "Löschfunkensender" erlaubten gegenüber den Knallfunkensendern eine Erhöhung der Funkenzahl auf bis zu 500. Während sich bei einem Knallfunkensender die Schwingungsenergie des Primärkreises nur etwa zu 20 Prozent in HF-Abstrahlung umsetzt, sind es beim Löschfunkensender 50 bis 70 Prozent.
Da hier der Primärkreis den auf die gleiche Frequenz abgestimmten Antennenkreis zur Abstrahlung anstösst, wird er auch als Stoßkreis bezeichnet.
Gespeist von einer 500 Hz-Maschine kann man den Ton der Löschfunkensender im Empfänger viel besser hören als das bisherige  Knacken der Knallfunkensender. Man nannte diesen Typ daher auch "Tonfunkensender" oder "System der tönenden Funken". Wegen der fast einhöckrigen Abstimmkurve wird nur eine Frequenz abgestrahlt und der Wirkungsgrad des Senders steigt auf bis zu 70 Prozent. Ausserdem ist auf der Empfängerseite eine viel genauere Abstimmung auf den gewünschten Sender möglich.

 

 

 

 

 

 

 

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