AFu-AG 2024/25
Tag! Du hast nur aus Neugierde den QR-Code mal schnell gescannt?
Dann gibt's hier weitere Infos - unser Werbeflyer nochmal hier:

Was ist die AFu-AG - mal ganz allgemein und organisatorisch?

Die AFu-AG ist eine offiziell vom Regierungspräsidium genehmigte und unterstützte Arbeitsgemeinschaft.

Wer kann an der AG teilnehmen - was sind die Voraussetzungen?

• Interesse an Physik und Elektrotechnik, Elektronik
• Lust auf gemeinsame Projekte
• Durchhaltevermögen: Die Amateurfunklizenz bekommt man nicht an einem Wochenende. Sie ist anspruchsvoll und erfordert viel eigene Arbeit und Lernen. Daher sollten sich auch nur diejenigen zu dieser AG melden, die sich tatsächlich sehr stark für die Themen rund um das große Gebiet der Elektrotechnik,  speziell der Funktechnik interessieren.

Was haben wir schon alles gemacht?

• Eine Amateurfunkstation aufgebaut. Das ist unsere Visitenkarte, die wir bei Verbindungen mit anderen Stationen verschicken - in Funkerkreisen QSL-Karte genannt.

• Drei Kurse durchgeführt
• Einen Ballon mit Sender in die Stratosphäre geschickt und bewiesen, dass die Erde keine Scheibe ist :-). Hier ein Bild aus 32km Höhe.

Bericht dazu im Regio-TV:
https://www.regio-tv.de/mediathek/video/berufsschueler-erforschen-stratosphaere-mit-wetterballon/

Was bieten wir?

• Physikalische und technische Grundlagen
• Projekt Radio: Wir bauen ein einfaches UKW-Radio.
  Die Projektbeschreibung dazu gibt´s hier.
• Durchführung des Online-Lehrganges des Deutschen Amateur-Radio-Clubs
  (DARC) mit zusätzlichen Projekten.
• Anmeldung zur Prüfung.

Wie läuft das vom Stundenplan her ab?

Sofern genügend Anmeldungen (ab 5 geht´s los) zusammen kommen, trefen wir uns immer Montags ab 18:00h. Zu spät oder sonstwie ungünstig? Schade, dann geht's wohl leider nicht.

Interesse? Das freut uns!
Dann schick´ uns eine Mail an e-technik@steinbeisschule.de.
 

01/25 - Minimalismus für 40m: Der Pixie
Einfacher lässt sich ein Sendeempfäger wohl kaum realisieren. Mit gerade einmal 35 Bauteilen und einem halben Watt Ausgangsleistung ist jedoch in Telegrafie recht zuverlässig bei guten Bedingungen Europaverkehr möglich.
Preis des Bausatzes bei EBay: € 6. Angepasst wurde die Quarzfrequenz, da der mitgelieferte Quarz auf 7,023MHz schwingt, was unterhalb der offiziellen QRP (Kleinleistungs-) Frequenz von 7,030MHz ist.
Lieferadresse hierfür ist der Funkamateur, der den passenden Quarz zum günstigen Preis für € 1,95 anbietet.

12/ 24: Wir steigen der Schule aufs Dach
Nach der Zusage für die Erweiterung der Blitzschutzanlage haben wir nun die GP für 17 und 30m mechanisch aufgebaut. Nun wartet die erste Inbetriebnahme.

06/ 24: Eine UKW-Antenne für unterwegs
Das aktuelle Projekt der AFu-AG ist der Bau einer 4-Element-Portabel-Yagi. Das bekannte Muster mit dem Boom aus PVC-Installationsrohr wurde mit ein paar alternativen Konstruktionsideen weiterentwickelt und passt, zerlegt, leicht in eine Tasche für Angelzubehör.

Bodenstation für einen geostationären Satelliten - Systembaufbau für QO-100 (05/23)

Die folgende Grafik zeigt den Systemaufbau der Station für QO-100. Die Besonderheit hierbei ist die Verwendung des IC 7300 auf 28MHz für die Umsetzung auf den Uplink von 2,4GHz, was mit dem ausgewählten Konverter möglich ist. Ansonsten wäre die Beschaffung eines 2m-SSB-fähigen Transceivers notwendig gewesen, da die meisten Konverter eben von 144MHz aus umsetzen.

Kontakt über 72.000km (-;

Es hat geklappt - auch sendeseitig konnten wir nun QO-100 auf seiner geostationären Position, 36.000km über der Erde, kontaktieren und die ersten Verbindungen darüber herstellen (England, Finnland, Schweiz).
In einem recht provisorischen Aufbau wurden die Komponenten zusammengeschaltet, der Spiegel in das geöffnete Fenster gestellt und ... die Signale kamen zurück!
Die Laufzeitverzögerung ist merklich und beträgt ca. eine viertel Sekunde. Kein Problem aber bei Gegensprechen.
Übersichtsbild folgt.

SDR- wie geht das?

Auch unser neuer IC7300 sieht zwar wie ein "ganz normales" Funkgerät aus, ist aber ein SDR (software defined radio). Die Grundlagen dieser Technik beruhen auf der Verarbeitung der so genannten I/Q-Signale.
Kurzfassung:
Durch die einfache Amplitudenmodulation von zwei um 90° phasenverschobenen Signalen, die addiert werden, kann jede beliebige Signalform/Modulation erzeugt werden (AM, FM, PM, SSB, PSK, QPSK ...).
Ebenso funktioniert das Ganze auch rückwärts (Demodulation), wenn dem Empfangssignal auf zwei Wegen die um 90° phasenverschobenen Signale zugesetzt und daraus wieder die I/Q-Signale erzeugt werden.
Eine hervorragende Erklärung samt Praxisdemo findet sich hier:

April 2023: Erweiterungskonzept für DK0FVS

Nach der positiven Rücksprache mit der zuständigen Stelle im LRA (Frau Dreher) wurde das Konzept erstellt. Details im pdf.

März 2023: Aufbau Bodenstation QO-100

Nachdem die Komponenten bestellt und geliefert wurden, kann der Aufbau der Bodenstation für Empfangszwecke beginnen.
In Abweichung von der "Minimalkonfiguration" haben wir ein spezielles LNB mit 25MHz-Referenzfrequenz-Eingang zur Stabilisierung des Empfangs beschafft. Diese Referenz wird zusammen mit der für den Betrieb des LNB nötigen DC-Versorgungsspannung vom "Fernspeisemodul" bereit gestellt und ebenfalls über das Koaxkabel zum LNB übertragen.
Wie sich gezeigt hat, ist dies für den schmalbandigen Empfang von QO100 sehr vorteilhaft, da mit dem Standard-LNB die Signale aufgrund der Frequenzdrift des Mischeroszillators "weglaufen". Dies zeigt sich in einem schrägen Verlauf des "Wasserfalldiagramms".

Februar 2023

Zwei weitere aus der AG haben es geschafft und die Lizenzprüfung erfolgreich bestanden:
Lukas ist nun DO 5 LF und Jön hat das Rufzeichen DO 7 HA erhalten.
Herzlichen Glückwunsch zu dieser tollen Leistung!

Betrieb an unserer Schulstation DK 0 FVS - Lukas am Mikrofon

Mai 2022
Nachdem das Radioprojekt erfolgreich abgeschlossen wurde, ist das nächste Ziel in Sicht:
Bau eines kompakten Kurzwellen-Sendeempfängers (Transceiver) mit moderner Schaltungskonzeption, dem tru-SDX.
Durch den Zuschuss des Fördervereins (danke!) beträgt der Bausatzpreis statt € 100.- nur noch € 75.-
Die Gehäuse werden an der Schule im 3D-Druck selbst angefertigt.
Links:

• Website des Entwicklers, Manuel, DL 2 MAN, mit weiteren Links zu technischen Details und Anleitungen.
• Forum zum Projekt.

Zwischenbilanz:
Während der Corona-bedingten Zeiten des Online-Unterrichts wurden Werkzeuge für Videokonferenzen eingeführt, die nun weiter genutzt werden können. Damit ist es nun möglich, am Unterricht auch diejenigen teilnehmen zu lassen, die aus verschiedenen Gründen nicht an der Schule sein können. Davon machen wir immer wieder Gebrauch. Die bisher vermittelten Themen sind unten aufgelistet.
Das Feld hat sich inzwischen etwas "auseinander gezogen". Drei Schüler wollen bereits im Juni auf der HAM-Radio in Friedrichshafen die Prüfung ablegen, drei erst später. Dies ist jedoch kein Probolem, da die weiteren Projekte davon nicht abhängig sind.
Geplant ist:

1. Aufbau des kompakten KW-Sende-Empfängers tru-SDX.
2. Aufbau einer Bodenstation für den geostationären AFu-Satelliten QO-100.

Oktober 2021
Das hätten wir nicht erwartet - immerhin 10 Schüler haben am Kurs Interesse gezeigt!

Zur schnellen Kommunikation und Information haben wir nun einen Telegram-Kanal eingerichtet.

Bei ersten Termin waren 6 Schüler dabei und ein weiterer online dazugeschaltet, zwei waren an diesem Tag verhindert.
Dabei demonstrierten wir die Wirkungen von magnetischen und elektrischen Feldern und konnten sehen, dass 20.000V nicht immer tödlich sind ;-).
Weiter geht es nun mit den Grundlagen: Spannung, Strom, und Spannungserzeugung, mit den Grundgrößen des Wechselstromes, dem Ohm'schen Gesetz mit Grundschaltungen
und natürlich mit der genaueren Betrachtung der Felder, was ihre Ursachen sind und wie/worauf sie wirken.

Der Ablauf orientiert sich weigehend am Online-Kurs des DARC, wobei wir einige Themen vertiefen und auch praktisch arbeiten werden (Bau eines Empfängers/Radio).
Wichtig ist dabei, begleitend zu den technischen Themen auch die Kapitel zur Betriebstechnik/Gesetzeskunde durchzuarbeiten. Und zu lernen ;-).

Beispiele für Themen in den Vorjahren:

• 29.11.21: Einführung - Was sind Felder und was sind Wellen? Demos dazu.
• 06.12.21: Grundgrößen Wechselspannung: Frequenz, Periodendauer, ...
  Internationales Buchstabieralphabet
• 13.12..21: Kurzform Ohm'sches Gesetz, Innenwiderstand, Q-Gruppen
• 20.12.21: Anpassungsarten, Kurzübersicht Schaltungsarten, Leiterwiderstand,
  ja nach Fortschritt Widerstandbauteile.
• hny! Was ist das? Das ist die Abkürzung in Telegrafie für happy new year ;-).
  Das wünschen wir euch natürlich.
• 10.01.22: Restliche Themen zu Widerstandsbauteilen, NTC und PTC.
  Einstieg zum Thema Kondensator - je nach Zeitfortschritt.
• 17.01.22: E-Feld-Grundlagen, Kondensator: Kapazität, Bauformen
• 21.01.22.:Kondensator im Gleichstromkreis, Auf- und Endladevorgänge
  Schaltung von Kondensatoren
• 28.01.22: Kondensator im Wechselstromkreis, kapazitiver Blindwiderstand
• 07.02.22: Grundlagen Magnetfeld - Spule, Induktion, induktiver Blindwiderstand, Schaltung von Spulen.
• 14.02.22: Transformator, Schaltungen von L und C
• 21,02.22: Reihen- und Parallelschwingkreis
• 07.03.22: Reihen- und Paralleschwingkreis
• 21.03.22: Filter - Hoch- und Tiefpass
• 28.03.22: Einführung Radioprojekt - Bestückung
• 04.04.22: Fortsetzung Radioprojekt
• 25.04.22: Radioprojekt - Abschluss
• 02.05.22: Ausbreitungseigenschaften elektromagnetischer Wellen
• 09.05.22: Verstärkung, Dämpfung (dB), absolute Pegel (dBm, dBµV, ...)
• 16.05.22: Hochfrequenzleitungen, Anpassung, Leitungs- und Steckertypen
• 23.05.22: Radioprojekt: Modulationsarten AM, FM
• 30.05.22: Schaltungsanalyse des UKW-Radios, Umsetzung grundlegender Funktionen.
• 05.06.22: Grundlagen Antennen: Vom Schwingkreis zur Antenne. Eingangswiderstand, Strom- und Spannungsverteilung.
• 20.06.22: Antennendiagramme, Gewinnangaben, Antennentypen
• 27.06.22: Fortsetzung vom 20.06.
• 04.07.22: Richtantennen: Yagi-Antennen, Parabolantennen
• 11.07.22: Drahtantennen
  Ende Schuljahr 21/22
  
  Schuljahr 22/23
• 10.10.23: Bauteile in der Funktechnik - Halbleiter
• 17.10.23: 10.10.23: Betriebsübungen: KW/UKW, Bandpläne, Rufzeichen
• 24.10.23: Modulationsarten
• 07.11.23: Fortsetzung Modulationsarten, digitale Übertragungsverfahren
• 14.11.23: Übertragungsverfahren auf UKW
• 21.11.23: praktischer Kurzwellen-Betrieb
• 28.11.23: Messtechnik an Funkstationen
• Ausfall
• 12.12.23: Filterfunktionene: Peak, Notch, ZF-Bandbreite, Passband-Tuning RIT, XIT
• 09.01.23: Messtechnik: Analoge und digitale Messgeräte. Messwerte: Us, Uss, Ueff Leistungsmessung,
• 16.01.23: Messtechnik: Resonanzmessgeräte, SWR-Messung
• 23.01.23: Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Maßnahmen bei Störungen
• 30.01.23: EMVU - Grenzwerte, Berechnungen
• 06.02.23: Störungsursachen, Störungsbeseitigung
• 13.02.23: Digitale Betriebsarten, Echo-Link
  Vorplanung Komponenten für Betrieb über QO-100
• 27.02.23: Einrichtung SDR-Stick auf Linux-Notebook
• 13.03.23: Zusammenstellung der Komponenten für QO-100, Aufbau Bodenstation
  Erste Empfangsversuche erfolgreich!
• 20.03.23: Neuaufbau Empfagsanlage mit frequenzstabilisierten Spezial-LNB (25MHz-Sync-Signal)
• 17.04.23: Vorstellung Erweiterungskonzept DK0FVS
  Grundlagen SDR-Technologie: I/Q-Signale
• 08.05.23: Provisorischer Aufbau Sendekomponenten für QO-100, erste erfolgreiche Kontakte.
• 15.05.23: Vorstellung Lernprogrammm Telegrafie - Test QO-100
• 22.05.23: Grundlagen für Direktivität bei Antennen: Funktionsprinzip YAG-UDA-Antenne
  Vorstellung Simulationsprogramm
• 28.06.23: Besuch der internationalen Amateurfunkmesse in Friedrichshafen, Bestellung der Antenen zur Kommunikation mit umlaufenden Satelliten.
• Juni/Juli: Erfolgreicher finaler Aufbau der Bodenstation für den geostationären Satelliten QO-100.