Digitale Betriebsarten im Amateurfunk – #01 Grundlagen

Digitale Betriebsarten sind im Amateurfunk gerade für Anfänger sehr interessant. In den sogenannten Digimodes kann man ohne großes Equipment und ohne viel Leistung große Reichweiten erzielen. In einer kleinen Serie möchte ich euch die digitalen Betriebsarten näher bringen. Im ersten Teil werfen wir dabei einen Blick auf die Grundlagen. Wir klären wo die Vorteile und Nachteile liegen, welche Ausrüstung ihr benötigt und auf was ihr bei Antenne und Funkgerät achten solltet.

Vorteile und Nachteile

Klassische Betriebsarten haben nicht nur Vor- sondern auch Nachteile. So etwa gelingt der Einstieg in den Sprechfunk sehr einfach und schnell. Ein Druck auf die PTT Taste und man kann mit einem Handfunkgerät für 75-100 Euro auf Sendung gehen. Allerdings ist Sprechfunk in SSB und vor allem FM sehr breitbandig. Das macht das Signal anfällig gegenüber Störungen wie  QRM oder QSB und man benötigt viel Leistung um Reichweite zu erzielen. Und leise lässt sich Sprechfunk auch nicht betreiben.

Beim Morsen in der Betriebsart CW hat man diese Probleme nicht. Das Signal ist deutlich schmalbandiger, weniger anfällig gegenüber Störungen und es lässt sich auch mit wenig Leistung über große Entfernungen funken. Allerdings muss man erst einmal den Morsecode verstehen lernen, was ein halbes Jahr intensives Training bedeutet. Erst dann kann eine Morsetaste gekauft und sich auch das Geben angeeignet werden. Und lautlos ist das Klackern der Morsetaste auch nicht.

Digimode Wasserfall

Wasserfalldiagramm bei Digimodes

Die digitalen Betriebsarten versuchen die Vorteile der beiden klassischen Betriebsarten miteinander zu verbinden. Digimodes wie etwa PSK31 sind mit nur 31Hz Bandbreite teilweise extrem schmalbandig und lassen so auch mit minimaler Leistung weltweite Funkverbindungen zu. Darüber hinaus sorgen ausgeklügelte Fehlerkorrekturen dafür, dass etwa bei Modi wie JT-65 Nachrichten sauber übertragen werden, die für das menschliche Ohr schon nicht mehr vom Grundrauschen zu unterscheiden sind. Ein Einstieg ist schnell und einfach möglich, denn der Lernaufwand ist gering. Zu guter Letzt können digitale Betriebsarten komplett lautlos betrieben werden. Einziger Nachteil sind die Kosten für die Anschaffung einer Schnittstelle zwischen PC und Funkgerät. Dieses sog. Interface lässt sich selber basteln oder aber für etwa 50 bis 150 Euro fertig kaufen.

Benötigte Ausrüstung

Bevor man loslegen kann, braucht der Funkamateur zum Einstieg in die digitalen Betriebsarten einige Ausrüstung. In der Regel ist diese sowieso schon vorhanden, dennoch gehe ich kurz auf die gesamte benötigte Ausrüstung ein:

  1. Transceiver: Das Funkgerät sollte die Kurzwelle unterstützen. Zwar gibt es auch Digimodes im VHF und UHF Bereich, diese sind aber die Ausnahme. Das Gerät muss SSB bzw. genauer gesagt USB unterstützen, denn alle digitalen Betriebsarten werden grundsätzlich in USB betrieben. Daher sind auch keine schmalbandigen Filter notwendig, sie können in bestimmten Situationen aber den Empfang einzelner Stationen erleichtern.
  2. Antenne: Grundsätzlich sind digitale Betriebsarten mit jeder Antenne möglich, am besten geeignet sind aber Antennen mit einem guten Signal/Rausch Verhalten. Ein gutes S/N Ratio erhöht die Chance, daß ein Signal sauber dekodiert werden kann. Der Pegel ist dabei weniger von Interesse. Daher sind Dipole bei Digimodes im Vorteil gegenüber Vertikalantennen. Als besonders geeignet haben sich T2FD und Langdraht Antennen sowie Magnetic Loops erwiesen.
  3. Interface: Dieses kann selber gebaut oder fertig gekauft werden. Am komfortabelsten ist sicherlich
    Digimode Interface

    SignaLink USB Interface

    das bereits in einem gesonderten Beitrag vorgestellte SignaLink USB. Variabel können hier Sende- und Empfangslautstärke an die jeweils aktuellen Verhältnissen angepasst werden. Darüber hinaus bietet das SignaLink auch Zugriff auf das Delay, so dass dieser an den jeweiligen Digimode angepasst werden kann. Allerdings ist das SignaLink USB mit rund 150 Euro auch nicht gerade günstig. Als günstigere, aber auch weniger komfortablere Interfaces bieten sich das „CW Antennas SB2000“ für etwa 100 Euro und da „Garant Funk EZ-1“ für etwa 50 Euro an. Selbstbauanleitungen findet ihr im Web.

  4. Computer: Hier sollte man wenn möglich auf einen Windows PC setzen. Zwar gibt es auch Digimode-Software für Linux oder Mac, jedoch ist die Auswahl bei diesen Betriebssystemen eher klein. Ähnlich sieht es mit iOS oder Android aus. Zwar gibt es auch hier passende Apps, allerdings unterstützen diese meist nur wenige Modi und deutlich schwieriger zu bedienen.
  5. Software: Eine Software übernimmt bei den digitalen Betriebsarten die Kodierung und Dekodierung der Signale. Darüber hinaus bietet sie Markos an, die flexibel Texte generieren und so die Arbeit erleichtern. Vier interessante Programme stelle ich euch in einem gesonderten Beitrag detailliert vor. Darunter sind das kommerzielle MixW, das in Deutschland beliebte FLDigi und auch das in den osteuropäischen Ländern weit verbreitete UR5EQF Log. Ich persönlich nutze Ham Radio Deluxe mit dem darin enthaltenen Digital Master 780.

Einstellungen am Transceiver

Bevor es losgehen kann, müssen einige wichtige Einstellungen am Transceiver vorgenommen werden, denn digitale Betriebsarten unterscheiden sich in manchen Dingen grundsätzlich von klassischen Modi. Achten solltet ihr auf die folgenden Dinge:

  • Digimode Power

    Sendeleistung bei Digimodes reduzieren

    Sendeleistung: Zunächst einmal gilt es die Sendeleistung drastisch zu reduzieren. In der Regel reichen 10 bis 30 Watt vollkommen aus um damit um die Welt zu funken. Sendeleistungen über 50 Watt sind bereits störend „laut“ auf dem Band und werden wenn überhaupt nur im Contestbetrieb gefahren. Grundsätzlich solltet ihr in der Anleitung eures Transceivers nachschauen, welche maximale Sendeleistung für digitale Betriebsarten zulässig ist. Könnt ihr dazu nichts finden, so geht nicht über 50% der maximalen Sendeleistung des Funkgerätes. Bei Digimodes wird ein Dauersignal gesendet und bei zu hoher Leistung kann das Gerät beschädigt werden!

  • Seitenband: Hier wird grundsätzlich das obere Seitenband (USB) ausgewählt. In den Bändern oberhalb 10MHz macht der Transceiver das in der Regel automatisch. Wer jedoch auf den unteren Bändern digitale Betriebsarten betreiben möchte, der muss das Seitenband zunächst von LSB auf USB umstellen.
  • Signalprozessor: In digitalen Betriebsarten ist ein unverändertes Signal wichtig. Daher müssen alle Verbesserungen des Signals durch den Transceiver sowohl sende- als auch empfangsseitig ausgeschaltet werden. Deaktiviert werden also zum Beispiel ein Sprachkompressor, ein Equalizer oder auch eine Rauschunterdrückung.
  • Filter: Die Filter sollten vor dem Betrieb etwas geöffnet werden, damit sie die gesamte Bandbreite von 3KHz gut abdecken. Das erhöht im Betrieb die Übersicht und erleichtert das Wechseln zwischen den Stationen. Nur bei sehr starken Station im Band sollte der Filter schmaler gestellt oder mit dem Frequency Shift gearbeitet werden.
  • Pegel: Wichtig ist, daß das Signal bei digitalen Betriebsarten nicht zu laut vom Interface kommt, da es ansonsten unsauber wird und zu Splatter auf dem Band führt. Achtet daher darauf, daß der ALC Pegel nicht wie sonst üblich auf 100% ist, sondern maximal bei 40 bis 60% liegt. So sendet ihr immer ein sauberes Signal aus und stört andere Stationen nicht.
  • PTT: Zu guter Letzt muss man dem Transceiver noch beibringen bei einem von Interface kommenden Signal auch auf Sendung zu gehen. Dies lässt sich zum Beispiel über die Software steuern, wenn eine Datenverbindung zwischen PC und Transceiver besteht. Alternativ dazu kann man den Transceiver oft auch in den VOX Modus schalten und dann „VOX über Daten“ aktivieren. Auch so manches Interface kann den Transceiver in den Sendebetrieb schalten, wenn es ein Signal senden soll.

Ist die „Hardware“ vorhanden und der Transceiver richtig eingestellt, muss man nur noch ein gutes Digimode Programm installieren. Einige Programme stelle ich euch detailliert im zweiten Teil der Serie vor.

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