Die Anfänge in den USA

Anfänge des Koaxialkabels

Frühe Frequenzangaben und Frequenzmessungen

Frequenzangaben in Metern

Frequenzzähler sind eine recht neue Entwicklung. Auch Eichmarkengeber kamen erst auf, als der Amateurfunk schon ein paar Jahre alt war. Arbeitsfrequenzen konnte man deshalb lange nur anhand von Resonanzeffekten bestimmen.

Als Primärnormale eigneten sich am ehesten Dipole: Ihre Resonanzfrequenz hängt von ihrer mechanisch bestimmbaren Länge ab. Von daher kommen die Meter in den frühen Frequenzangaben und bis heute bei der Bezeichnung von Kurzwellenbändern wie 80m für das Amateurfunkband von 3,5 bis 3,8 MHz oder 31m für das Rundfunkband von 9,3 bis 10 MHz.

Mit steigender Wellenlänge werden die Antennen immer größer, um so größer waren aber auch die überbrückbaren Entfernungen. Die gängigsten Wellenlängen bis zum Aufkommen der Röhrentechnik Anfang der 1920er Jahre waren 250 m (1,2 MHz) bis 1000 m (300 kHz). Mit dieser Technik konnte man so grob 1000 Wellenlängen weit funken, weshalb vor allem die Kolonialmächte schon vor dem 1. Weltkrieg riesige Antennenkonstruktionen für die Verbindung zu den Kolonien bauten.

Frühe Frequenzmessungen

Die meisten Stationen maßen ihre Sendefrequenz anfangs mit einem Absorptionsmesser, d.h. einem Parallelschwingkreis mit einem passend angekoppelten Glühbirnchen. Ein Absorptionsmesser ist natürlich nur ein Sekundärnormal, das kalibriert werden muss: Man empfange eine Station mit bekannter Wellenlänge und mache auf der Skale des Drehkondensators eine entsprechende Markierung. Wirklich genaue Frequenzangaben waren so nicht möglich, aber auch nicht nötig. Die abgestrahlten Signale waren sowieso nach heutigen Maßstäben breit wie Scheunentore sowohl von Bandbreite als auch Frequenzkonstanz her.

Da waren Audions wie das hier rechts gezeigte schon ein großer Fortschritt: Man konnte den Schwingkreis entdämpfen und so die Resonanz viel schärfer machen. Das Gerät konnte man auch als Empfänger nutzen, um Sender mit bekannter Sendefrequenz zu empfangen und die entsprechende Stellung des Drehkondensators auf der Skala zu markieren.

Quarze als Frequenznormale

Quarze im technischen Sinn sind SiO₂-Einkristalle, die elektrisch zu mechanischen Schwingungen angeregt werden. Dabei werden mehrere Effekte des Quarzkristalls genutzt: mechanische Stabilität, hohe Güte als mechanischer Resonator und piezoelektrischer Effekt. Baut man einen Quarz statt eines Schwingkreises in einen Oszillator ein, erhält man eine sehr stabile Frequenz. Die Beschaltung des Quarzes geht dabei nur geringfügig in die Oszillatorfrequenz ein. Die Resonanzfrequenz ergab sich aus der Mechanik, also in erster Linie aus den Abmessungen des Quarzkristalls.

Im 2. Weltkrieg war Quarzsteuerung der Stand der Technik. Amerikanische Funkgeräte wurden meist direkt von Quarzoszillatoren gesteuert. Deswegen findet man bis heute auf Flohmärkten Quarze für alle möglichen Frequenzen wie den rechts abgebildeten. Die deutschen militärischen Funkgeräte arbeiteten anders: Während die Mechanik der amerikanischen Geräte vorzugsweise aus Blechen bestand, nutzten die Funkgeräte des deutschen Militärs Druckguss-Chassis in Kammerbauweise. Die damit verbundene Stabilität ermöglichte den VFO-Betrieb. Zum Kalibrieren gab es einen 100-kHz-Quarzoszillator als Eichmarkengeber. Dieser Oszillator erzeugte bewusst ein großes Oberwellenspektrum. Der VFO musste also nur relativ zum nächsten Vielfachen von 100 kHz genau arbeiten. Natürlich erforderte das von den Funkern mehr Qualifikation als einfach den richtigen Quarz ins Gerät zu stecken und auf Maximum abzugleichen.

Im Rahmen der Demilitarisierung Deutschlands nach dem 2. Weltkrieg wurde auch der Großteil der deutschen Funkgeräte zerstört, während amerikanische Geräte wenige Jahre später sehr billig in den Surplus-Handel kamen und bis heute auf kaum einem Funkflohmarkt fehlen. Es gab zahlreiche Anleitungen, wie man Quarze auf Sollfrequenz bringen konnte, vom Schleifen mit Zahnpasta zum Erhöhen der Frequenz bis zu Bleistiftstrichen, um die Frequenz wieder etwas zu senken.

Eichmarkengeber waren bis in die 1970er Jahre Stand der Technik. Erst mit dem Aufkommen der Digitaltechnik wurden sie überflüssig.

Literatur

[1] N.N.: Checking the Transmitter Frequency

In: The Radio Amateur's Handbook, 10th Edition, p. 69. American Radio Relay League, West Hartford, Conn., 1933

[2] N.N.: Amerikanische Standardfrequenzen

In Radio-Amateur. Radiotechnische Monatsschrift, XIV. Jahrgang, Folge 10, Oktober 1937, S. 579f. Wien, 1937