Im Jahr 1887 bewies Heinrich Hertz, dass elektromagnetische Energie in Form von Radiowellen, die sich mit etwa Lichtgeschwindigkeit durch die Atmosphäre bewegen, in den Weltraum geschickt werden kann. Diese Entdeckung half bei der Entwicklung der Prinzipien der Funkkommunikation, die noch heute verwendet werden. Darüber hinaus bewies der Wissenschaftler, dass Radiowellen elektromagnetischer Natur sind und ihre Haupteigenschaft die Frequenz ist, mit der Energie zwischen elektrischen und magnetischen Feldern schwankt. Die Frequenz in Hertz (Hz) hängt mit der Wellenlänge λ zusammen, die die Entfernung ist, die eine Funkwelle in einer Schwingung zurücklegt. Damit erhält man folgende Formel: λ=C/F (wobei C gleich der Lichtgeschwindigkeit ist).
Die Prinzipien der Funkkommunikation beruhen auf der Übertragung informationstragender Funkwellen. Sie können Sprache oder digitale Daten übertragen. Dazu benötigt das Radio:
- Ein Gerät zum Sammeln von Informationen in einem elektrischen Signal (z. B. ein Mikrofon). Dieses Signal wird im normalen Audiobereich Basisband genannt.
- Modulator zum Eingeben von Informationen in das Signalfrequenzband bei der ausgewählten Funkfrequenz.
- Ein Sender, ein Signalleistungsverstärker, der es an eine Antenne sendet.
- Antenne aus einem leitenden Stab bestimmter Länge,die eine elektromagnetische Radiowelle aussendet.
- Signalverstärker auf Empfängerseite.
- Ein Demodulator, der die ursprünglichen Informationen aus dem empfangenen Funksignal wiederherstellen kann.
- Schließlich ein Gerät zur Wiedergabe der übertragenen Informationen (z. B. ein Lautsprecher).
Grundsätze der Funkkommunikation
Das moderne Prinzip der Funkkommunikation wurde zu Beginn des letzten Jahrhunderts entwickelt. Damals wurde das Radio hauptsächlich für die Übertragung von Sprache und Musik entwickelt. Aber sehr bald wurde es möglich, die Prinzipien der Funkkommunikation zu nutzen, um komplexere Informationen zu übertragen. Zum Beispiel wie Text. Dies führte zur Erfindung des Morsetelegrafen.
Sprache, Musik oder Telegrafie haben gemeinsam, dass die Grundinformationen in Audiosignalen verschlüsselt sind, die durch Amplitude und Frequenz (Hz) gekennzeichnet sind. Menschen können Geräusche im Bereich von 30 Hz bis etwa 12.000 Hz hören. Dieser Bereich wird als Audiospektrum bezeichnet.
Das Funkfrequenzspektrum ist in verschiedene Frequenzbereiche unterteilt. Jeder von ihnen hat spezifische Eigenschaften in Bezug auf Strahlung und Dämpfung in der Atmosphäre. In der folgenden Tabelle sind Kommunikationsanwendungen beschrieben, die in dem einen oder anderen Band arbeiten.
| LF-Bereich | ab 30 kHz | bis 300 kHz | Wird hauptsächlich für Flugzeuge, Baken, Navigation und Informationsübertragung verwendet. |
| UKW-Band | ab 300 kHz | bis 3000 kHz | Gebrauchtfür digitalen Rundfunk. |
| HF-Band | ab 3000 kHz | bis 30000 kHz | Dieses Band eignet sich weitgehend für die terrestrische Kommunikation über mittlere und große Entfernungen. |
| UKW-Band | ab 30000 kHz | bis 300000 kHz | VHF wird üblicherweise für terrestrischen Rundfunk und Schiffs- und Flugzeugkommunikation verwendet |
| UHF-Band | ab 300000 kHz | bis 3000000 kHz | Dieses Spektrum wird von Satellitennavigationssystemen und Mobiltelefonen verwendet. |
Heute ist kaum vorstellbar, was die Menschheit ohne die Funkkommunikation tun würde, die in vielen modernen Geräten Anwendung gefunden hat. Beispielsweise werden die Prinzipien von Radio und Fernsehen in Mobiltelefonen, Tastaturen, GPRS, Wi-Fi, drahtlosen Computernetzwerken usw. verwendet.
