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Bandbreite und Datenrate bei digitalen Betriebsarten

Begriffsblatt für die Amateurfunkprüfung – kurz, mit den Fragen, die dazu drankommen.

Bandbreitegenutzter Frequenzbereich, in HzPlatz auf der Frequenzachse.
DatenübertragungsrateDatenmenge je Zeit, in Bit/sTempo, nicht Platz. Nicht mit der Bandbreite gleichsetzen.
SymbolrateSymbole je Sekunde, in BaudEine dritte Größe, weder Datenrate noch Bandbreite.
Schmalbandig digital als NF eingespeistam Gerät SSB einstellenZum Beispiel BPSK31 oder FT8. SSB schiebt die NF-Bandbreite unverändert nach oben.
50 Hz NF in SSB50 Hz HF-BandbreiteDie Bandbreite bleibt gleich.
SSB-Fenster von 2,4 kHzmehrere schmale Signale passen hineinJe nach Art der Signale sind eines oder mehrere gleichzeitig zu empfangen und zu dekodieren.
AudioschnittstelleRechner erzeugt und dekodiert die NFDas Funkgerät selbst bleibt analog.
AFSKdurch Frequenzumtastung erzeugtes NF-SignalDamit wird ein Hochfrequenzträger moduliert, zum Beispiel mittels FM.
WSPRdigitales Verfahren für ReichweitentestsSehr schmalbandig, für automatische Empfangsberichte gedacht.
Automatische Empfangsberichteeigenes Rufzeichen im Internet suchenAussenden, dann auf passenden Internetplattformen nachsehen. Keine Adresse mitsenden, keine Antwortfrequenz daneben.
SSTVüberträgt StandbilderSlow Scan Television. Es belegt nicht mehr Bandbreite als ATV und ist nicht auf Schwarzweiß festgelegt.
ATVüberträgt bewegte BilderAmateurfernsehen. Der Unterschied zu SSTV liegt im Bildinhalt, nicht im Band.

Merken: Bandbreite ist Platz auf der Frequenzachse und wird in Hertz gemessen, die Datenrate ist Tempo und wird in Bit je Sekunde gemessen. Ein schmalbandiges digitales Signal wird als NF eingespeist und in SSB umgesetzt, weil SSB die Bandbreite unverändert nach oben schiebt: aus 50 Hz NF werden 50 Hz HF. In ein SSB-Fenster von 2,4 kHz passen je nach Verfahren mehrere Signale gleichzeitig. AFSK ist ein durch Umtastung erzeugtes NF-Signal, mit dem ein Träger moduliert wird. Und SSTV überträgt Standbilder, ATV bewegte Bilder.

Der Zusammenhang

Bandbreite und Datenrate werden verwechselt, weil beide „viel“ bedeuten können. Gemessen wird aber Verschiedenes, und darum sind auch die Einheiten verschieden. Die BANDBREITE ist ein Stück Frequenzachse: der Frequenzbereich, den eine Aussendung belegt, gemessen in Hertz. Die DATENRATE ist eine Menge je Zeit: wie viele Bit in einer Sekunde ankommen, gemessen in Bit je Sekunde. Das eine ist Platz, das andere Tempo. An den Einheiten erkennt man die falschen Antworten sofort — wo eine Datenmenge in Hertz oder eine Bandbreite in Bit je Sekunde steht, sind die beiden Größen vertauscht; Baud ist noch eine dritte Größe und zählt Symbole, nicht Bit. Aus der Trennung folgt der Umgang mit den schmalbandigen digitalen Verfahren. Erzeugt wird das Signal im Rechner als NIEDERFREQUENZ und über die Audioschnittstelle in den Transceiver gegeben. Oben soll es genauso schmal bleiben, wie es unten war, also braucht es eine Modulationsart, die das NF-Band unverändert nach oben verschiebt, ohne etwas hinzuzufügen: das tut die Einseitenbandmodulation. Genau darum wird SSB am Gerät eingestellt und nicht AM oder FM, die aus einem schmalen NF-Signal ein breiteres HF-Signal machen. Und daraus folgt die Rechnung von selbst: 50 Hz NF-Bandbreite ergeben 50 Hz HF-Bandbreite, nicht die Hälfte, nicht das Doppelte und nichts mit einer Wurzel. Daraus folgt zweitens, wie viel in ein SSB-Fenster passt. Ein Fenster von 2,4 kHz ist gegenüber einem 50 Hz breiten Signal riesig. Es ist kein Kanal für ein Signal, sondern ein Stück Band, in dem mehrere schmale Signale verschiedener Stationen nebeneinander liegen können. Der Rechner bekommt das ganze Fenster als NF und dekodiert darin je nach Verfahren ein Signal oder mehrere gleichzeitig. Die Falle ist der Gedanke „ein Seitenband, also ein Signal“: das Seitenband sagt nur, auf welcher Seite des Trägers das Fenster liegt, nicht, wie viele Signale hineinpassen. In dasselbe Bild gehört AFSK. Die Umtastung passiert unten, im NF-Bereich, und erst das so entstandene NF-Signal moduliert einen Hochfrequenzträger.

Herkunft: Fragenkatalog Klasse E, Fragen EE401 bis EE405, EE408 und EE415. Zusatzwissen, das der Katalog nicht abfragt: die Symbolrate in Baud als eigene Größe — sie kommt in den Fragen nur in falschen Antworten vor; der Satz, dass AM und FM aus einem schmalen NF-Signal ein breiteres HF-Signal machen; die Auflösung von SSTV als Slow Scan Television; und dass WSPR sehr schmalbandig ist. Der Katalog nennt WSPR nur als Beispiel für ein geeignetes digitales Verfahren. Bandbreiten von AM und FM stehen auf Blatt 16 der Formelsammlung, das Abtasttheorem auf Blatt 18.

Diese Prüfungsfragen gehören dazu

▶ Im Trainer üben Alle Begriffsblätter