75 Jahre Kolleg St. Blasien Projekttage 2008

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1 75 Jahre Kolleg St. Blasien Projekttage 2008 Wir bauen ein Radio Ein Projekt in Zusammenarbeit mit der Firma Testo, Lenzkirch, in dem wir theoretisch und praktisch gelernt haben, wie ein Radio funktioniert. Das Radio wurde vor ca. 110 Jahren erfunden. Aber seine weitläufige Verbreitung hatte erst in den 1920er und 1930er Jahren stattgefunden also in der Zeit, als das Kolleg nach St. Blasien kam. Lange Zeit war dann das Radio das Massenmedium überhaupt. Erst ab den 1960/70er Jahren wurde das Fernsehen das verbreitetste und meist genutzte Medium. Also ein Grund sich einmal genauer die Geschichte und Funktionsweise des Mediums Radio anzuschauen, das bis zur Hälfte der jetzigen Bestehenszeit des Kollegs eine große Bedeutung hatte. Am ersten Projekttag hatten wir die Geschichte des Radios kennengelernt, und wir wurden mit der Technik und Theorie des Radios vertraut gemacht. Am zweiten Tag ging es dann an die praktische Arbeit, und jeder Teilnehmer hatte sein Radio nahezu vollständig fertig zusammen gebaut. Am dritten Tag wurden dann noch die letzten Arbeiten erledigt, bevor es dann zur allgemeinen Präsentation ging. Die Geschichte des Radios (1. Tag) HEINRICH HERTZ ( ) gilt als der Entdecker der elektromagnetischen Wellen (1884), die von JAMES CLERK MAXWELL ( ) vorausgesagt wurden (1864). H. Hertz J. C. Maxwell GUGLIELMO MARCONI ( ) entwickelte zu Beginn des 20. Jahrhunderts die drahtlose Telegraphie (1890er Jahre ), aber NICOLA TESLA ( ) ist der eigentliche Erfinder des Radios (Arbeiten in den 1890er Jahren). G. Marconi N. Tesla Erste Radiosender und Radioprogramme für die Öffentlichkeit gab es ab den 1920er Jahren. Nach und nach wurde das Radio ein wichtiges Massenmedium, dessen großer Einfluss auch schon von den Nationalsozialisten in den 1930er Jahren für ihre Zwecke missbraucht wurde.

2 Die Technik und Theorie des Radios (1. Tag) Der wichtigste Grundbaustein einer jeden Sende- oder Empfangsanlage von elektromagnetischen Wellen ist der Schwingkreis, bestehend aus einer Spule (L) und einem Kondensator (C). So wie bei einem Federpendel während einer Schwingung beständig Bewegungs- und Spannenergie ausgetauscht werden, wird beim Schwingkreis beständig Energie im elektrischen Feld des Kondensators und im magnetischen Feld der Spule ausgetauscht. Durch den elektrischen Schwingkreis können elektromagnetische Wellen empfangen und gesendet werden. Damit durch die elektromagnetischen Wellen auch Informationen wie Sprache und Musik übertragen werden können, muss die Welle als Informationsträger moduliert (verändert) werden: Bei der Amplitudenmodulation wird die Amplitude im Takt des zu übertragenden Signals m(t) bewegt. Das Ausgangssignal Vout kann dann von einem Radio empfangen und aufbereitet werden. Beim Aufbereiten wird dann nur die Bewegung der Amplitude an einen Lautsprecher übertragen, sodass die ursprüngliche Information m(t) erklingt.

3 Das Verstärken und Aufbereiten der elektromagnetischen Welle ist natürlich ein komplizierter elektronischer Vorgang. An dieser Stelle sei nur gesagt, dass ein sehr wichtiges elektronisches Bauteil heutzutage der Transistor ist, der eine Signalverstärkung bewirkt. Beim Transistor handelt es sich vereinfacht gesagt um einen elektronischen Schalter aus Halbleitermaterial (Schaltsymbole gibt es verschiedene, oft ein Kreis mit drei Anschlüssen ). Da der Transistor erst ab den 1960er Jahren zum Einsatz kam, mussten die ersten Radios natürlich ohne Transistor auskommen. Verwendet wurden sogenannte Detektoren (Dioden) oder Röhren. Empfangsspule Detektor Drehkondensator Detektorempfänger aus den 20er Jahren Damit mehrere Sender gleichzeitig senden können, werden verschiedene Frequenzbereiche genutzt. Im Radio muss dann der empfangende Schwingkreis auf die entsprechende Frequenz abgestimmt werden (durch Änderung der Kapazität mittels Drehkondensator oder Kapazitätsdioden). Rundfunk - Frequenzbereiche Langwelle (148,5kHz 283,5kHz Mittelwelle (531kHz 1602kHz) Kurzwelle (2,3MHz 26,1MHz) Ultrakurzwelle (87,5MHz 108MHz) Ausbreitungseigenschaften Langwelle nur Bodenwelle Mittelwelle Bodenwelle am Tag Raumwelle in der Nacht Kurzwelle Raumwelle (Kurzwelle erreicht man die größte Reichweite) Ultrakurzwelle (UKW) nur Sichtverbindung bzw. auf kurze Entfernungen.

4 Der Bau unseres Radios (2. Tag) Im Betriebsgebäude der Firma Testo in Lenzkirch wurden die Radios zusammengebaut. Die Leiterplatte (die sogenannte Platine) und das Gehäuse waren schon im voraus entworfen worden. Für jeden bestand nun die Arbeit darin, die Bauelemente auf seine eigene Platine zu löten und diese dann später in das Gehäuse einzubauen. Tatkräftige Unterstützung erhielten alle von den Azubis der Firma Testo. Damit alle Radiobastler bei Kräften blieben, hat die Firma Testo auch kulinarische Unterstützung geleistet. Am Ende des Tages konnten wir auch noch eine Betriebsbesichtigung machen, wo alle einen Eindruck bekamen, wie aktuelle Forschung und Produktion im Bereich Messelektronik gestaltet ist.

5 Der Präsentationstag (3. Tag) Am letzten Tag mussten noch letzte Löt- und Einbauarbeiten geleistet werden, aber schnell waren dann die ersten Radiosender zu empfangen. Um unser Radio zu präsentieren, wurde dann ein Tisch mit Ausstellungsund Vorführobjekten aufgebaut und die wichtigsten Informationen an einer Stellwand ausgehangen. Insgesamt war es ein sehr schönes Projekt, bei dem alle einen Einblick in die Funktionsweise des Radios und in den Aufbau von Elektronik erhalten hatten. Vielleicht war der Theorietag etwas viel für einige von uns, aber am Ende konnten wertvolle praktische Erfahrungen gesammelt werden. Schließlich konnte dank der professionellen Unterstützung der Firma Testo und ihrer Mitarbeiter (insbesondere Herr Götz!) jeder Teilnehmer sein selbst gebautes Radio in den Händen halten, das nicht zuletzt auch noch Möglichkeiten zum weiterbasteln und studieren gibt.

6 Noch ein paar weitere Impressionen... Im Anhang sind noch der Schalt- und Bestückungsplan des Radios zu sehen.

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