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Der Radio-Amateur „Broadcasting“: Ein Lehr- und Hilfsbuch für die Radio-Amateure aller Länder PDF

433 Pages·1923·17.07 MB·German
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Der Radio-Amateur "Broadcasting" Ein Lehr- und Hilfsbuch fiir die Radio-Amateure aller Liinder Von Dr. Eugen Nesper Mit 377 Abbildungen und 2 Kunstdruckblattern von L. Lutz Ehrenberger Berlin Verlag von Julius Springer 1923 Aile Rechte, insbesondere das der Dbersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. ISBN-13: 978-3-642-64917-2 e-ISBN-13: 978-3-642-64933-2 DOl: 10.1007/978-3-642-64933-2 Copyright 1923 by Julius Springer in Berlin. Beethoven. (Baden b/Wi~ ... 1823:) Vorwort. Die groBe amerikanische Radio-Amateurbewegung, Broadcasting ge nannt, setzte im Herbst 1921 ein. Einige Zeit darauf forderte mich Herr Verlagsbuchhandler Julius Springer auf, fur seinen Verlag ein Radio Amateurbuch zu schreiben. :Meine Bedenken dagegen bestanden damals hauptsachlich in dcr Tatsache, daB der Radiobetrieb in Deutschland staatlich nicht genehmigt war und aus monopolistischen Grunden auch wenig Aussicht hatte, zugelassen zu werden. Inzwischen hat sich aber nicht nur in ganz Amerika, sondern auch in den meisten Landern der alten Welt dcr Radio-Amateurbetrieb, stelienweise unter Hinweg setzung uber aile staatlichen Beschrankungen, Bahn gebrochcn und zahlt in Europa heute bereits mehrere l\Iillionen Anhanger. Wcnn er in Deutschland auch bis he ute noch nicht offiziell erlaubt ist, so ist doch mit Bestimmtheit zu erwarten, daB dieses in kurzem der Fall sein wird, denn eine derartig intensive Bewegung laBt sich nicht durch kunstliche Gesetzesparagraphen und dergleiehen unterdrucken. Die besonderen Umstande, die somit heute noch fUr den Radio Amateurbetrieb in Deutschland vorliegen, haben nattirlich Form und Inhalt des vorliegenden Buches wesentlich beeinfluBt. Der umfassendc Bereich des "Broadcasting", also der ungedruckten Zeitung in weitestem Sinne, ist im I. Kap. dargelegt. Es wird gezeigt, daB der Amateur die Patente Dritter nicht zu respektieren braucht, und es wird auf die gesetzliche und staatliche Regelung, insbesondere auf dic zurzeit in Deutschland noch bestehenden besonderen Verhalt nisse eingegangen. Die Tatsache, daB die naturwissenschaftliche Lehrtatigkeit auf den deutschen Schulen viel zu wunsch en ubrig laBt, da der Unterricht in Mathematik und Physik neben den klassischen Fachcrn zu gering eingeschatzt wird, machte es notwendig, im II. Kap. in groBen Zugen und im Anfang vom III. Kap. nach physikalischen Gesichtspunkten wenigstens ganz kurz auf die Theorie der elektrischen Schwingungen einzugehen. 1m AnschluB hieran sind wichtigste Formeln, Tabellen, Konstanten, sowie einige andere, den Radio-Amateur direkt intercssierende Werte aufgefUhrt. Es wurden auch Material- und Einzelteiltabellen auf genommen, da im Interesse der technischen Volkserziehung und der Weiterentwicklung der drahtlosen Nachrichtenubermittlung un bedingt darauf hingewirkt werden muB, daB der Radio-Amateur sich seine Apparaturen selbst zusammenbaut. VI Vorwort. 1m IV. Kap. sind die Schaltungen und Anordnungen eines Muster senders, wie er sich in der Eiffelturmstation im Betriebe befindet, beschrie ben. Der Radioempfanger in seinen Anforderungen und Musterbeispielen wird im V. Kap. eingehend behandelt. Die Anordnung hierbei ist so getroffen, daB zunachst die einfachen Kristalldetektorempfanger, darauf die Rohrenempfanger und schlieBlich die hochwertigen Rahmen Rohrenempfangerverstarker dargestellt sind. Fiir den Radio-Amateur, der sich weiterbilden, also selbst Schal tungen durchprobieren will, um auch neue entwerfen zu konnen, sind im VI. Kap. die auf prinzipielle Schaltungen reduzierten, grundsatz lichen Anordnungen zeichnerisch und beschreibend wiedergegeben. Die einzelnen Scha.ltungen sind hierbei durch kurze Zwischenraume getrennt, in die der Amateur bei der Durchpriifung seine eigenen Notizen eintragen soll. Auf diese Weise wird eine moglichst person liche Anschauung der einzelnen Anordnungen und ihrer Unterschiede gewonnen. Den SchluB dieses Kapitels bieten einige VorsichtsmaB regeln, die unter .allen Umstanden eingehalten werden sollten. Fiir ein richtiges Arbeiten und die Freude an guten Resultaten sind der Bau und die Instandhaltung einer hochwerligen Antenne erforderlich, sei dies eine Hochantenne, eine Rahmenantenne oder ein Mittelding zwischen beiden. VII. Kap. fiihrt die wichtigsten in betracht kommenden Einzelteile, sowie die Konstruktion von Antennen an. Es folgt eine kurze Beschreibung tragb arer Masten. Ein wesentlicher Bestandteil aller Broadcasting-Empfanger sind die Verstarker. VIII. Kap. entbalt die grundlegenden Gesichtspunkte, sowie Schaltungen und Anordnungen fiir Hochfrequenz-. und Nieder frequenzverstarkung. Auch einige Musterbeispiele von ausgefiihrten Empfangern sind angegebcn. 1m AnschluB hieran werden Lautsprecher behandelt, die sich mehr und mehr fiir den objektiven Empfang ein biirgern. Fast am wichtigsten fiir den Radio-Amateur sind die den Empfan ger, Verstarker sowic die Abhoreinrichtungen (Telephon) darstellenden Einzelteile, die in bcsollders breitem Umfange, durch viele Abbildungen erlautcrt, im IX. Kap. beschrieben sind. Unter Zugrundelegung des Voraufgegangenen wird es, unter Benutzung der Einzelteile, nahezu jedem Radio-Amateur moglich sein, sich selbst einen Broadcasting Empfanger zusammenzusetzen und, sofern er iiber geniigende Ge schicklichkeit verfiigt, selbst sehr hochwertige Einrichtungen, die sich unter Umstanden schon denjenigen fiir Verkehrszwecke anpassen, herzustellell. Da aber llicht in allen Fallen eine derartige Handfertigkeit vor ausgesetzt werden kanll, und vielfach der Wunsch besteht, nach Art der bekannten Experimentierkasten ganz oder teilweise zusammen setzungsfahige und eventuell ohne weiteres auseinandernehmbare Allordnungen zu besitzen, sind im X. Kap. hierfiir geeignete Schalt platten, Experimentier- und Baukasten beschrieben. Der andere extreme Fall, namlich die Selbstherstellung der Einzel- Vorwort. VII elemente durch den Ranio-Amateur wurde im XI. Kap. behandelt. Mit Riicksicht auf die ausfiihrliche Besprechung der Einzelteile im IX. Kap. konnte dieser Abschnitt verhaltnismli.Big kurz gefaI3t werden. Zum Betriebe der Empfangs- und Verstarkungseinrichtungen miissen, sofern diese nicht ganz einfache Kristalldetektor-Empfangs einrichtungen sind, die keinerlei Heizquellen benotigen, Strom- und Spannungsquellen benutzt werden, die nebst ihren Ladungsmoglich keiten im XII. Kap. zum Ausdruck gebracht sind. DeL der fortgeschrittene Radio-Amateur haufig den mit allen Kraften zu unterstiitzenden Wunsch bcsitzt, selbst Messungen vorzunehmen, sind die alsdann unbedingt crforderlichen Instrumente, wie' Priifsum mer, Parallelohmanordnung, Wellenmesser und einige Strom- und Span nungsmesser im XIII. Kap, angegeben. In vielen Landern ist dem Radio-Amateur ohne weiteres gestattet worden, die Morsezeichen ab zuhoren. Bekanntlich ist diesc Fahigkeit, die namentlich in England breitc Volksschichten bcsitzen, im Kricge haufig zugunsten der be trcffcndcn Nationen zutage gctreten. 1m XIV. Kap. sind daher Lehr apparaturen fiir .Morsezeichcll kurz behandelt. l\Ianchcr Radio-Amateur wird das Bestreben haben, sich weitereLite ratur auf dem Gebiete des Radio-Amateurwesens zu verschaffen. Ent sprechend dcr bisherigen Entwicklung sind im XV. Kap. Auslands veroffentlichungen und einigc dcutsche Literaturstellen abgedruckt. Man kann iiberzeugt sein, daB, sobald der drahtlose Empfangs amatcurbetrieb in Deutschland freigegcben ist, sich cine groBe An zahl junger Leute finden diirfte, denen es ein groBes Vergniigen be rei ten wird, drahtlose Empfanger, Verstarker usw. selbst zu bauen, insbesondere, wenn Einzelteile, die teilweise nur schwer odcr gar nicht selbst herzustcllen sind, im Kleinhandel ohnc Sch\\icrigkeit gekauft werden konnen. Inzwisehen ist auch in Berlin der "Deutsche Radio club" gegriindet worden, und die groBe Anzahl seiner Mitglieder be weist besser als alles andere, welches Interesse auch bei uns fiir einen nieht durch Monopolbestrebungen oder sonstige behordliche Bestim mungen eingeengten Amateurbctrieb vorhanden ist. Ein verniinftiger Radio-Amateurbetrieb muB tunlichst unterstiitzt werden. 1m Weltkriege ist dietechnische Oberlegenheit anderer Na tionen an vielen Stellen kraB zutage getreten. Die Radio-Amateur bewegung scheint aber wie keine andere ahnliche Bctatigung geeignct und berufen zu sein, physikalische Weltanschauung und Teehnik in weite Volksschiehten hineinzutragen, so daB das bekannte, von A. Ried l e r gepragte Wort crfiillt werden kann: "W'a s den Deutschen not tut, ist richtiges technisehes Denken." Zu einer wirklichen Amateurbetatigung gehort aber notwendiger weise die Erlaubnis, "basteln" zu diirfen, denn der riehtige Radio Amateur wird in vielen Fallen sieh scine Apparate und Sehaltungen entweder aus selbst angefertigten oder von der Industrie gelieferten Einzelteilen selbst zusammenbauen wollen. Es wird natiirlich einer besonderen staatlichen Regelung bediirfen, in welcher Weise das in vie len Landern riickhaltlos freigegebene Basteln auch in Deutschland VIII Vorwort. zuzulasscn ist, ohne daB der staatliche Radioverkehr darunter leidet oder der erst aufzubauende Broadcastingbctricb hierdurch gdiihrdet wird. Ich verdanke physikalischc und technische Beratung den Herren Dr. Georg Seibt in Berlin-Schoneberg und Dr. Siegmund Locwc in Berlin, juristische Ratschlage Herrn Rechtsanwalt Franz Lands berg in Berlin. Ich danke meiner Frau Kate Nesper-Wilbrandt, die sowohl dies Buch, wie im wesentlichen auch das "Handbuch dcr drahtlosen Tele graphie und Telephonie" und die "Radio-Schnelltelegraphic" nieder geschrieben und die Korrekturen gelesen hat. Ich dankc ferner der Verlagsbuchhandlung Julius Springer, die mich bei der Herstellung des Buches in jeder Weise unterstiitzt und dem Buch eine ausgezeichnetc Ausstattung hat angedeihen lassen. Herr Ludwig Lutz Ehrenbergcr hat auf meinen Wunsch eine Serie von kiinstlerischen Darstellungen des Broadcastingbetriebes geschaffen, von denen zwei fur die Wiedergabe im vorliegenden Buch von der Verlagsbuchhandlung ausgewiihlt wurden. Mochtc das Radio-Broadcasting mit dazu berufen sein, die sich seit 1914 immer noch weiter ausbreitendc Volkervergiftung zu be seitigen, die Volker aller Rassen und Stamme einandcr wieder naher zu bringen und den Austausch wichtiger Kulturgiiter zu vcrmitteln. Moge in diesem Sinne das Widmungsblatt ein Symbol sein. Berlin, Friihjahr 1923. Dr. Eugen N esper. In hal tsverzeichnis. Seite I. Definition und Berechtigung des Radio·Amateurbetriebes. Was ist Broadcasting? . . . . . . 1 A. Das Broadcasting. . . . . . . . . . . . . . . . . 1 B. Radio-Amateurvereine .............. 5 C. Anwendungsgebiete des Broadcasting. . . . . . . 6 a) Kulturelle Aufgaben der Disziplinierung und Belehmng. Er- ziehung zu technischer Denk- und Arbeitsweise . . . . . 6 b) Ersatz von Biichcrn und Zeitungen . . . . . . . . . . 6 c) Weiteste Vcrbreitung der Reden von Wisscnschaftlern, Politi- kern usw. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 6 el) Verbreitung von Wirtschaftsnachrichten, Biirsen- und Devisen- kursen usw. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7 e) Marchenerzahlungen und -ebertragungen von Predigten und Gebeten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7 f) Musikiibertragung von Opern, philharmonischen und anelern Konzerten, Ballmusik usw. . . . . . . . . . . . . . . .. 7 g) Wetterdienst, Warnung vor Stiirmen und Nachtfriisten usw., Zeitsignaliibertragung . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8 h) Musikiibertragung fur Fabriksale, Bergwerke, Krankenhauser, an Landleute usw. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 8 i) Obermittlung spontaner Berichte von Boxkampfen, FuJ3balltur- nieren usw. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 9 k) Die Sprache "An Allc" . . . . . . . . . . . . . . . . .. 9 D. Darf der Amateur Dritten patentierte Apparate und Schaltungen benutzen oder muJ3 er hierbei patentrecht- liche Vorschriften berucksichtigen? . . . . . . . . .. 9 E. Gesetzliche und staatliche Regclung des Radioamateur- betriebes ........................ 10 II. llechsnismllS der Radiotelegraphie lind ·telephonie . . .. . . . 18 A. Mechanism us der drah tlosen X achrich ten u bermi ttl ung 18 a) Physikalische Grundlagen der Schwingungserscheinungen . . . 18 a) Schwingungsvorgange und Spektrum der elektromagnetischen Schwingungen . . . . . . . . 18 f3) Pendelschwingungen . . . . . . . 19 Gedampfte Schwingungen. . . 19 Ungedampfte Schwingungen 19 Schwingungsdauer, Wellenlange 20 Abstimmung. . . . . . . . . 20 y) Elektrische Schwingungen. . . . . 21 6) Prinzip des drahtlosen Funkensenders 22 Schwingungs-Energie . . . . . . . 22 Kurze Schwingungsdauer . . . . . 22 Luftleiter und Ausstrahlung. . . . 23 Drahtlose Telegramme naeh dem Morsealphabet . 23 Empfangsluftleiter und Empfanger 23 Detektor und Telephon . 23 Abstimmung. . . . . . . . . . . 24 X Inhaltsverzeichnis. Seite B. Prinzip der Radiotelephonie . . . . . . . . . . . . . . 25 a) Wirkungsweise und allgemeine Anordnung der drahtlosen Tele- phonie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 a) Vorgange bci der Drahttelephonie. . . . . . . . 25 fJ) Einwirkung der Vokale und Konsonanten auf die Schwin- gungsform. . . . . . . . . . . . ., ....... 26 b) Vorgang bei der Radiotelephonie. . . . . . . . . . . . . . 27 a) Noch wesentlicherer Einflul3 der Vokale bei der drahtlosen Telephonie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 fJ) Unterschiede im Mechanismus zwischen Drahttelephonie und drahtloser Telephonie. . . . . . . . . . . . . . . . . . r) Einfachste Sende- und Empfangsanordnung fur drahtlose Telephonie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 <5) Schematische Darstellung des Schwingungsverlaufes vom Senden bis zum Empfang. . . . . . . . . . . . . . . . 29 III. Auszug aus der Theorie. Wichtige Formeln. Diagramme. Tabellen 33 A. Der ideale quasistationare Schwingungskreis. . 33 a) Kreiswiderstiinde. Resonanz. . . . . . . . . . . . 34 b) Frequenz (Kreisfrequcnz), Periodendaucr, Wellenlangc 36 B. Die Kopplung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 a) Dcfinition dcr Kopplungsarten. . . . . . . . . . . 38 b) Kopplungsarten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 a) Magnetische, bzw. clektromagnetische oder induktive Kopp- lung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 fJ) Galvaniscbe, konduktive oder aucb durch einen Widerstand bewirkte Kopplung (in der Praxis meist mit a) zusammen auftretend und oftmals, namentlich fruher als "direkte Kopp lung" bezeichnet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 1') Elektrische, elektrostatische, kapazitivc Kopplung. . . . . 39 c) Kopplungsfestigkeiten (Kopplungsgrade). . . . . . . . . . . 39 a) Feste und losc Kopplung. Erzwungene Schwingung und Eigenschwingung. Ruckwirkung. AIIgemeines 39 fJ) Kopplungskoeffizient und Kopplungsgrad. 40 C. Die Dampfung . . . . . . . . . . 42 a) Begriff der Diimpfung. . . . . . . 42 b) Auftretende Diimpfungsverluste . . 44 c) Ermittlung der Dampfung. . . . . ... . . . . 46 a) Resonanzkurve des Stromeffektes. Resonanz,Isochronismus. Reduktion der Rcsonanzkurve. . . . . . . . . . . . . . 47 fJ) Messung der Summe der Diimpfungsdckrelllente eines Oszil lators und eines Resonators (Resonanzlllethode V. Bjerknes). 49 y) Diimpfungsmessung cines Oszillators (Resonanzmethode) . . 51 15) DiimpfungslIlcssung eines Rcsonators lIlittels variabler Damp fung desselben (Einschaltung eines Widerstandes). . . . . 51 Mcl3methode bei wenig gediilllpften und ungedampften Oszillatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 D. Oszillatorischc und aperiodische Entladung. . . . . . 54 E. Dcr Ohmsche Widerstand im Stromkreis. . . . . . . . 54 F. Kondensatoren im Hochfrequenzkreise (Parallelschal tung von Wechsclstromwiderstiinden) . . . . . . . . . 1)7 G. Selbstinduktion im Hochfrequenzkreisc (Parallelscbal tung von Wecbselstromwiderstanden) . . . . . . . . . 62 H. Das offene Schwingungssystem (Antennc) . . . . . . . 69 a) Der geradlinige Oszillator . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 a) Entstchung des offenen Oszillators aus dem gcschlossenen. 69 fJ) Verteilung von Strom und Spannung. Magnetiscbes und elektriscbes Feld. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 y) Fortpflanzungsgcscbwindigkeit und Wellenlange. . . . . . 72 b) Aufwicklung des geradlinigcn Oszillators zur Spule. . . . . . 73 lnhal tsverzeichnis. XI Seite c) "Wirksame Lange (Hohe),' des Oszillators . . . . . . . . . 73 d) Reichweite, elektrische Feldstarke, Strom und Energie im Emp. fanger. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 1. Wirk·ungsgrad einer drah tlosen N achric h ten u bermitt- lung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 K. N omographische Tafeln (Fluch tlinien tafeln). . . . 77 L. W ellenlangen tafeln, -Schieber und -Diagramme . . . . 8-1 a) Tabelle der Wellenlangen (I.), Periodenzahlen (v) und der Schwingungskonstante (C L). . . . . . . . . . . . . . . . 8-1 b) Abhangigkeitstabelle der Wellenliinge (I.) von der Kapazitiit (C) und der Selbstinduktion (L). . . . . . . . . . . . . . . . 86 c) Wellenliingenbestimmungstafel von Eccles. . . . . . . . . . 90 d) Der Wellenlangenschieber von H. R. Belcher-Hickmann . . . 91 e) Wellenlitngendiagramme fUr bestimm te Spulen und Kondensatoren 92 }1. Abkurzungen und Umrechnungstabellen. . . . . 9;{ a) Abkurzungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 b) Vorsatzbezeichnungen. . . . . . . . . . . . . . . . 94 c) Umrechnungstabellen fur Kapazitaten und Induktanzen 94 a) Kapa,zitaten. . . . . . . . . . . . . . 94 P) lnduktanzen. . . . . . . . . . . . . . 94 X. Konstante . . . . . . . . . . . . . . . . 95 a) Spezifische Gewichte fester Korper bei 0° C. 95 b) Dielektrizitiitskonstante . . . . . . . . . . 9ii O. Materialtabellen . . . . . . . . . . . . . 96 a) Drahttabelle nach J. Corver. . . . . . . . . . . . . . . . 96 b) Gewichts-, Querschnitts- und Widerstands-Tabellen von Kupfer- und Widerstandsdrahten der C. J. Vogel A.-G. in Berlin-Adlershof 96 c) Baumwolldrahte . . . . . . . . . . . . 97 d) Emailledriihte . . . . . . . . . . . . . 98 e) Antennenlitzen. . . . . . . . . . . . . 99 f) Widerstandsdraht- und -bandtabelle . . . 100 P. Einzelteile und Stromquellentabellen . 101 a) Tabelle fur die Wicklung von Honigwabenspulen . . .. 101 b) Silitwiderstiinde von Gebr. Siemens in Berlin-Lichtenberg . 102 c) Ruhstrat-}Iiniatur-Schiebewiderstande von Gebr. Ruhstrat A. -G. in Gottingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 d) Hellesen-Troekenelemente von Siemens & Halske A.-G .... 102 e) Akkumulatortabellen der Firma Pfalzgraf, Berlin N 4 . . . . 103 f) Rohren fur Empfangs-und Verstarkungszwecke der Suddeutschen Tclephon-App.uate-. Kabel-und Drahtwerke A.-G. in Numberg. 10:3 Q. Das Morsealphabet ................... 106 R. Tabclle der wichtigsten Sendezeiten, Rufzeichen, Sta tionen, Wellenliingen und Sch wingungsart eu ropa ise her Stationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 IV. Wie sieht ein Radio-Broadcasting-Sender aus1 . . . . . 110 V. Der Radioempfanger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . llii Empfangsapplrate fUr Broadcasting der Lieferungsfirmen. . . . 115 A. Allgemeine an Amateurempfiingcr zu stellcnde Anforde- rungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 a) Einteilung der Amateurempfanger . . . . . . . . . . . . . 115 b) Gesichtspunkte fur dcn Bau von Amateurempfangern . . . . 116 c) lnwieweit mull der Amateurempfanger selektiv sein? . . . . 116 d) Dnterschiede des Empfangers flir Stadt- und Landgebrauch. Vorteilc der Rahmenantenne. . . . . . . . . . . . .. 116 e) Besondere Anforderungen an die Empfangerausfuhrung.. 117 f) Notwendige Prufung des Empfangers durch den Amateur ,or dem Ankauf . . . . . . . . . . . . . . . . 117 B. Kristalldetektorempfanger . . . . . . . . 118 a) Allgemeine Anforderungen und Gesichtspunkte 118

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