2. Elektromagnetische Wellen tragen Nachrichten mit sich fort
Die Techniker haben nun herausgefunden, wie man durch elektromagnetische
Wellen Nachrichten vom Sender zum Empfänger übertragen kann.
Im einfachsten Fall schaltet man die Wellenerzeugung an der Antenne nur
für kurze oder lange Zeitstücke ein und aus entsprechend einem
Morsealphabet. In genau diesen Zeitstücken unterteilt kommen die
Wellen bei der Empfangsantenne an und können dort einen Morseschreiber
betätigen.
Doch schon der Italiener G. Marconi und andere haben kurz nach
1900 erkannt, dass auch eine Intensitätsvariation der elektromagnetischen
Welle an der Empfangsantenne als Intensitätsvariation ankommt. Daher
modulierten sie die Sendeintensität im Rhythmus des Schalls einer
menschlichen Stimme. Die elektromagnetische Welle trägt diese Modulation
mit sich mit, und der Empfänger kann die Signale in einen Lautsprecher
leiten und die Stimme hören.
Die Techniker sprechen bei der Intensität einer Welle von ihrer Amplitude
und nennen diesen Modulationstyp daher Amplituden-Modulation oder
einfach AM.
Darüber hinaus gibt es noch viele andere Verfahren einer elektromagnetischen
Welle die Informationen mit auf den Weg zu geben, die man gerne als Nachricht
übertragen möchte. Zur Übertragung des Radioprogramms hat
sich die sogenannte Frequenzmodulation (FM) als vorteilhaft erwiesen.
Jede Welle nimmt ja genau den Takt, in dem sie von der Antenne ausgestrahlt
wird, unverändert über alle Entfernungen mit sich. Variiert
man nun den Wellentakt an der Sendeantenne, so kommt exakt diese Variation
des Taktes an der Empfangsantenne an. Variiert man den Übertragungstakt
(der Techniker sagt Übertragungsfrequenz) entsprechend dem Auf und
Ab eines akustischen Tones so hört der Empfänger genau diesen
Ton.
Die Unterscheidung zwischen der eigentlichen Nachricht und ihrem Träger
erkennt man wieder in dem Fachausdruck der "Trägerwelle".
Wie ein Transportkanal verbindet die elektromagnetische Trägerwelle
Sender und Empfänger. Die Nachricht wird als eine Modulation ihrer
typischen Eigenschaften, wie Frequenz oder Amplitude in die Trägerwelle
eingewoben. Da die Trägerwellen eine vielfach größere
Frequenz als die Nachrichten-Modulationen haben, bleibt ihre Ausbreitung
von der Modulation unbeeinflusst.
Zur praktischen Durchführung des "Einwebens" der Nachricht
in die Trägerwelle hat man elektronische Schaltungen entwickelt,
die das Grundsignal der Trägerwelle mit dem Signal der Nachricht
modulieren bevor es von der Sendeantenne abgestrahlt wird. Eine akustische
Sprachnachricht als Beispiel wird dazu erst mal durch ein Mikrofon in
elektrische Signale gewandelt und diese elektrischen Signale modulieren
in der Modulationsschaltung die Amplitude oder die Frequenz der Trägerwelle.
Bei der Empfangsstation wird die ankommende Trägerwelle in eine Demodulations-Schaltung
geleitet und dabei die Änderungen der Amplitude oder der Frequenz
herausgefiltert und als elektrisches Signal abgegeben. Leitet man dieses
Signal in einen Lautsprecher, so ertönt daraus die akustische Sprachnachricht.
Ausbreitung der ineinander verschlungenen elektrischen und magnetischen Feldlinien von der Antenne in den Raum