Ingenieurbüro IFAC  -  Bruggwaldstrasse 62 B    CH 9008 St. Gallen

Die Chronik der Kommunikation ein interessantes Gebiet

				Die akustische  Übertragung
			Die akustische Übertragung waren anfangs einfach Lautäusserungen, die Sprache kam später. Grössere Reichweiten wurden mit den tiefen Frequenzen einer Trommel erreicht.

Die optische Telegrafie
Rauch- und Feuerzeichen Rauch- und Feuerzeichen dienten bereits in der Antike und bei den Ureinwohnern Amerikas zur Übermittlung von Nachrichten. Gemäss dem griechischen Dichter Aischylos wurde der Sieg der Griechen über Troja im Jahre 1184 v. Chr. mit einer Feuerzeichenkette von Troja in das 555 km entfernte Argos übertragen. Es war jedoch nur möglich, wenn zuvor verabredete Botschaften übermittelt wurden. Botschaften wurden formuliert Eine frei formulierbare Botschaft zu übertragen beschrieb erstmals der griechische Geschichtsschreiber Polybios. Es standen zwei "Telegrafisten" hinter einer grossen Abdeckung, dabei wurde dem entsprechenden Buchstaben Fackeln an einer bestimmten Position rechts oder links der Abdeckung positioniert. Die Römer erkannten den Vorteil eines Codes Die Römer richteten entlang der Grenzen des Imperium Romanum Wachtürme ein, die über Feuerzeichen miteinander nach einem bestimmten "Code" kommunizierten. Das Fernrohr ermöglichte grössere Reichweiten Ausgangspunkt einer wirksamen optischen Telegrafie war die Entwicklung des Fernrohrs im Jahre 1609 durch holländische Brillenmacher.
Leonhard Euler einer der bedeutendsten Mathematiker Wurde 1707 in Basel geboren, veröffentlichte 866 Publikationen. Ein grosser Teil der heutigen mathematischen Symbolik geht auf Leonhard Euler zurück. Bedeutend sind seine Kreiseltheorien, Wellentheorie, optische Linsen, Farbfehler und andere zukunftsweisenden Abhandlungen. Er ist präsent sowohl in der Kommunikation aber auch in kosmologischen Theorien. Seine Untersuchungen zur Zahlentheorie bilden die Grundlage für die digitalen Übertragungen und Verschlüsselungen im Fernseh- und Computerbereich. Ohne die mathematischen Arbeiten und Grundlagen von Leonhard Euler wäre eine Codierung und Decodierung für den Internetbetrieb gar nicht möglich.                                                                                              > "300 Jahre - Leonhard Euler"
Der Franzose Claude Chappe entwickelte als erster einen tauglichen Telegraf Erst der französichen Techniker Claude Chappe entwickelte in der Zeit der französischen Revolution eine technisch taugliche, optische Telegrafenvorrichtung. Mittels schwenkbaren Signalarmen "Flügeltelegraf oder Seamphor", der je nach Position unterschiedliche Buchstaben übermittelte.
196 verschiedene Zeichen und 2 Minuten für 270 km bereits 1794
Eine Telegrafenstation von 1794

1794 entstand eine neue Zeit der Nachrichtenübermittlung Jede der beiden Signalarme konnte sieben verschiedene Stellungen einnehmen, die Querbalken noch jeweils 2, das ergab 7 x 2 x 7 x 2 = 196 verschiedene Zeichen. 1794 wurde damit die erste reguläre Telegrafenlinie zwischen Paris und Lille eingereichtet. Die Laufzeit betrug im Jahre 1794 für 270 km mit 22 Semaphorstationen nur 2 Minuten.
Der Semphor ermöglichte 7 x 2 x 7 x 2 = 196 verschiedene Zeichen
Napoleon Bonarparte nutzte den Vorteil der neuen Nachrichtenübertragung Napoleon Bonaparte nutzte das System, es ermöglichte ihm die bessere Kommunikation zwischen den verschiedenen Truppenteilen als jede andere Armee zu der damaligen Zeit. In Frankreich entstand die erste flächendeckende Kommunikation Bis 1845 entstand in Frankreich ein von Paris ausgehendes, flächendeckendes Telegrafennetz. Die Postgesellschaften erkannten die Kommunikation als Monopol Das System wurde in vielen europäischen Staaten übernommen und überwiegend von den ansässigen Postgesellschaften betrieben. Eine neue Technologie beendete die optische Telegrafie Letztendlich bewirkte die Entwicklung der zuverlässigen und vom Wetter unabhängigen elektromagnetischen Telegrafie den optischen Telegrafendienst sein Ende. Reste der optischen Telegrafen findet man heute noch als Eisenbahnsignale. Die elektromagnetische Induktion war die Basis der elektrischen Telegrafie Am 28. August 1831 entdeckte Michel Faraday, englischer Physiker und Chemiker, die elektromagnetische Induktion. Seine Experimente sind die Grundlagen aller zukünftigen elektromagnetischen Technologien, so auch die  beeindruckenden Arbeiten von Samuel Morse.

Samuel Finley Breese Morse (1791 - 1872) 1837 entwickelte der amerikanische Maler und Kunstprofessor Samuel Morse den Morsetele-grafen. Er bestand im Prinzip aus einem Ein-  schalter "Sender" als Morsetaste, welcher einen Stromkreis über ein weit entferntes Relais als "Empfänger" einschaltete. Das Relais betätigte  einen Schreibstift, der die ankommenden Strom- stösse auf einem bewegten Papierstreifen  aufzeichnete. Parallel dazu entwickelte Morse das Morse- alphabet als "Sprache", das bis heute im Nachrichtenverkehr erhalten geblieben ist.

		Die Vorgänger von Samuel Morse 1809 konstruierte Thomas von Soemmering inFrankfurt am Main einen Telegrafen, bei dem die Zeichen durch die galvanische Zersetzung des Wassers übertragen wurde.   1833 führten Wilhelm Weber und Friedrich Gaussmit einem elektromagnetischen Telegrafen  in Göttingen Versuche durch. Der entscheidene Durchbruch kam 1837 mit demvon Samuel Morse konstruierten und 1844 nochmals verbesserten Schreibtelegrafen. Die Errungenschaften von Samuel Morse führten 1866 zum Überseekabel London - New York.1869 wurde die Telegrafenstrecke  London - Bombay eröffnet.

	Systeme der Telegrafenstrecke
	Die Morsetaste als "Sender"	Der Schreibtelegraf als "Empfänger"

	Das Prinzipschema
	Morsetaste - Überlandleitung - Telegraf                        Hinweg = Leitung                        Rückweg = Erde

	Noch heute wird auf See die optische Telegrafie eingesetzt.

1854 - Antonio Meucci Der aus Italien stammendeTheatermechaniker Antonio Meucci erstellte für seine rheumakranke Frau 1854 eine Telefonverbindung zu ihrem Zimmer her. Meucci führt die Telefonverbindung 1860 öffentlich vor und beschrieb diese in einer New Yorker Zeitung. Seine Demonstration beein- druckte. 1871 erstellte er einen Patentantrag, konne jedoch die Patentkosten nicht aufbringen. Graham Bell  kam im Besitz von Meuccis Material und Unterla- gen. 1874 forderte Meuccis seine Geräte zurück. Bell teilte Meuccis mit, dass er diese verloren habe.

Johann Philip Reis (1834 - 1874) Johann Philip Reis überzeugte das Referat von Charles Bourseul und er versuchte, die Idee in die Tat umzusetzen. Sein erstes Modell war ein aus Holz nachgebildetes menschliche Ohr. Reis stellte jedoch fest, dass ein Fasszapfen als Mund- stück, ein Stück Wursthaut als Membrane und ein kurzer Metalldraht aus Eisen, der sich in eine Spule bewegte, auch die Lautsprache übertragen konnte. Als Empfänger diente Reis ein Resonanz- körper aus Holz, der über eine Spule mit einem Eisendraht angeregt wurde und die Lautsprache in Schallwellen damit umwandeln konnte.

Die Apparatur von Johann Philp Reis von 1861 Links sehen wir ein Gehäuse mit einem Fasszapfen als Mikrofon. Rechts den Resonanzkörper aus Holz, der die Induktionsbewe- gungen der Spule zum Resonan- zkörper überträgt und damit die Lautsprache in Schallwellen um- wandelt. Die galvanischen Ele- mente sind die oberen zwei Zylinder, rechts davon ist der Einschalter. Die Übertragungsdistanz war etwa 100 Meter.

Elisha Gray 1869 gründete Gray in Cleveland, Ohio, eine Elektrizitätsfirma, die später in Chicago mit derWestern Electric Company vereinigt wird. Elisha Gray reichte am 14. Februar 1876 sein funktionsfähiges Telefonpatent ein. Zwei Stunden früher, am gleichen Tag, wurde das Patent von Alexander Graham Bell eingereicht. Bell erhielt jedoch den Vorzug. Es folgen jahrelange Patentprozesse. Elisha Gray und die Western Electric Company gelingt es dabei nicht, ihre Ansprüche gegen Bell durchzusetzen.

	Alexander Graham Bell (1847 - 1922) Heute wissen wir: Im Oktober 2001 würdigte das  "House of Representives" des amerkanischen Kongresses die Leistungen  von Antonio Meucci und erkennt seine Arbeiten und Entwicklungen in der Telefonie voll und ganz zu seinen Ehren an.

		Eine Entntwicklungen von Alexander Graham Bell Telefonhörer und Mikrofon als ein Gerät. Eine erfolgreiche Erfindung von Bell.

Heinrich Rudolf Hertz 1857 - 1894 Heinrich Rudolf Hertz war Professor für Physik ander Universität in Bonn. Hertz forschte und erwei- terte die elektromagnetische Theorie des Lichtes, welche bereits vom englischen Physiker Maxwell vorausgesagt waren. Hertz bewies in sein en Forschungsarbeiten, dass elektromagnetische Wellen sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen und parallele Eigenschaften zum Licht bestehen. Seine Experimente und mathematischen Beweise führten später zur Entwicklung der drahtlosen Telegrafie, Telefonie, Radio- und Fernsehtechnik.

Der Dipolversuchsaufbau von Hertz

Die elektromagnetischen Wellen 1880 konnte Heinrich Rudolf Hertz zum ersten Mal elektromagnetische Wellen erzeugen und nachweisen. Ein Dipol fürte zum Erfolg Mit seinem Dipol - Versuchsaufbau erzeugte Hertz gedämpfte Hochfrequenz- Schwingungen von 100 MHz. Die linke Darstellung zeigt die elektrischen Feld- linien zu verschiedenen Zeitpunkten. Nach der Zeit t= T/2 muss das Feld am Dipol verschwinden und die Feldlinien lösen sich ab. Das elektrische Feld entfernt sich mit Lichtgeschwindigkeit. Hertz stellte fest, dass die abgestrahlte Energie das Verhalten von Licht haben muss.

Die Arbeiten von Heinrich Rudolf Hertz wurden durch Guiglielmo Marconi erfolgreich fortgeführt Geboren am 25. April 1874 Grifon bei Bologna, gestorben am 20 Juli 1937 in Rom. Marconi war Pysiker, Elektro-Ingenieur und ein Entwicklungs- Ingenieur der drahtlosen Telekommunikation. Marconi gilt auch als einer der ersten Funkamature. Guiglielmo Marconi war 24 Jahre und entdeckte 1896 die drahtlose Nachrichtentechnik. Seine vielfältigen Entwicklungen sind technische Meilensteine und reichen von der Marconi-Antenne über weitreichende Sender, elektrische Schaltkreise, unzählige Patente und erfolgreiche Geschäftsgründungen.

	Schaltplan eines Löschfunkensenders Jahrgang 1905			Ein Empfangsapparat mit zwei Detektoren

	Knallfunken- und Löschfunkensender Marconi setzte für die drahtlose Telegrafie im Anfang (1896) den Knallfunken- und später (ca. 1905) den Löschfunkensender ein.	Kristalle als Detektor Über eine feine Drahtspitze musste eine möglichst empfindliche Stelle auf dem Kristall gesucht werden.
	Die Abstimmeinheit eines Löschfunkensenders hatte bereits eine hohe Betriebssicherheit. Der Sender erzeugte eine erheblich saubere ungedämpfte Resonazschwingung. Diese Technologie führte zur Amplitudenmodulation.	Der Detektor ein Gleichrichter der Hochfrequenz, damit wurde die Empfangstechnik grundlegend verändert und führte zu neuen zukunftsweisenden Technologien.

Guiglielmo Marconi An Bord seiner Yacht "Elektra" war 1924 eine Versuchsstation für Sende- und Empfangsbetrieb eingebaut. Seine Versuche waren wegweisend für die heutige Nachrichtentechnik.

Die Guiglielmo Marconi Antenne Diese Antenne wurde nach Marconi benannt und ist ein Viertelwellenstrahler, dessen Ergänzung zum Halbwellenstrahler zur Erde, Karosserie oder Schiffe gebildet wird. Dieser erfolgreiche Antennentyp eignet sich für den DX-Weitverkehr und  wird heute noch angewendet.

	Dieses Koffergerät, ein Geradeaus- Empfänger mit Batteriebetrieb, war mit drei Verstärkerröhren bestückt. Die Zeit für das System Geradeaus- Empfänger wurde immer mehr vom System der Überlagerungs- Technologie bedrängt. Der private Verkauf von preislich teueren Geradeaus-Empfänger war 1928 schwierig.
Der Marconi Geradeaus-Empfänger geöffnet

Der preiswerte Detektorempfänger
Ein Detektorempfänger von 1918 - 1927	Schema des Detektorempfängers
	Die ersten Radiogeräte für den Hausgebrauch Waren Detektorempfänger und benötigte zur Funktion nur die Energie des Senders Der Empfang war schwach, und oft hörte man nur ein Knattern und Quietschen. Der private Radioempfang wurde im Anfang als Liebhabereien abgetan und für nicht ernst genommen.

	Weihnachtskonzert 1920 im Radio 1920 ging in Deutschland ein Weihnachtskonzert auf Sendung, musikalische Postbeamten sangen einen Choral. Immer mehr begeisterten der drahtlose  “Radioempfang“ die breite Öffentlichkeit. Das neue Medium, noch kurz vorher belächelt, war plötzlich akzeptiert.

Ein Geradeausempfänger für den privaten Radioempfang Erfüllte zwar höhere Anforderungen war preislich für das gezeigte Gerät noch zu hoch.

Der Geradeausempfänger als aktives Gerät verbesserte den Radioempfang Der "Detektor" war ein passives Empfangsgerät, die Leistung zum Betrieb lieferte der Sender in Form seiner Abstrahlleistung "gratis" mit. Natürlich war der passive Detektor-Empfang mässig bis unbrauchbar. Die Röhren-Entwicklung als Verstärkerelement kam daher zur rechten Zeit. Unzählige Röhrenschaltungen entstanden. Erwähnenswert war die Röhrentriode als NF-Verstärker, welche gleichzeitig als HF-Reflexschaltung (1927) diente. Es entstand ein Rückkopplungsbetrieb, der den Eingangsschwingkreis entdämpft und damit die HF-Verstärkung erhöht. Die Radiotechnik wird anspruchsvoller - mehrere Stadionen werden empfangen. Das Antenneneingangssignal wurde über einen Serienresonanzkreis der Sekundärspule zugeführt und bildete mit den Drehkondensator C2 den Resonanzkreis für die Eingangsfrequenz. Über ein Audionglied (R+C) gelangte das HF-Signal zum Steuergitter der Röhre (V). Anodenseitig erfolgte die HF-Rückkopplung zur Induktivität (H3) und ent-dämpfte damit den Eingangsresonanzkreis.

	Die Grösse der Entdämpfung erfolgte einmal durch den Spulenabstand und gleichzeitig durch die veränderliche Röhrenverstärkung mittels dem Potentiometer (R4). Gleichzeitig erfolgte über das Audionglied (R1, C3) und Gittergleichrichtung der Röhre (V) die Amplitudendemodulation. Der Kondensator (C4) schloss die HF-Restspannung kurz. Der Kopfhörer wurde an (T) angeschlossen.

	Die Röhre als I’c bereits 1928. Widerstände und Kondensatoren sind in der Röhre eingebaut. Der Eingangsschwingkreis und der Lautsprecher  wurden von aussen angeschlossen.	Eine Sensation von 1928 Die Audiongleichrichtung und 3-stufige Verstärkung erfolgte mit der 3 fach-Röhre.

	Ab etwa 1927 lief in USA "Auto-Radio-Produktion" an Auf der Beifahrerseite ist ein Röhrenradio eingebaut. Das Radiosystem war ein Geradeausempfänger.
		Die Technik hatte ihre Grenzen Die grosse Bauform und die Stromversorgung waren die damaligen Hauptprobleme. Im Anfang wurde zwar der Heizstrom der Röhren aus der Autobatterie entnommen und der Anodenstrom aus Trockenbatterien bezogen. Später folgte eine motorische Spannungsumwandlung von Gleich- zu Wechselspannung. Diese wurde ersetzt durch ein Zerhackernetzteil, das die niedrige 6 V Bordgleichspannung in eine Wechselspannung umwandelte und transformierte.

	Die Darstellung zeigt eine Autoantennen vor 80 Jahren
		Autoradioantennen 1928 Die damaligen HF-Empfangsgeräte waren unempfindlich. Die Folge war ein höherer Antennenaufwand auf den Dächern der Autos.

	Ein Telefunken-Audion-Radiogerät mit Rückkoppelung (1928) Das Gehäuse war nicht mehr aus Holz, sondern aus Bakelit und verbilligten damit die Herstellungskosten.
		Die Schwingkreis- Entdämpfung Durch die Rückkoppelung wurde der HF-Eingangskreis entdämpft. Das Radiogerät wurde hochfrequenzmässig empfindlicher, der Empfang verbesserte sich erheblich.

	Das Schema eines Radiogerätes mit Rückkoppelung von 1928

		Edwin Amstrong Anlässlich einer Austellung zeigte Edwin Amstrong seine patentierte Erfindung eines Superheterodyn-Empfängers. Seine Erfindung führte zum Typ Radiola AR-812, dass von der Firma RCA mehr als 140'000 Stck. gebaut wurde.

		Das Radiola AR-812 offen. Der korrekte Aufbau für das  Jahr 1924 ist bemerkenswert.

	Das Prinzip eines Superheterodyn-Empfängers

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