Wie Walkie-Talkies funktionieren

Die Handy-Technologie schreitet mit einer atemberaubenden Geschwindigkeit voran. Aber Handys sind immer noch nur wirklich schicke Radios, und sie haben eine Achillesferse – sie sind völlig hilflos ohne ein Netzwerk von Mobilfunkmasten in der Nähe. Walkie-Talkies, aber? Diese Old-School-Funkgeräte ermöglichen drahtlose Kurzstreckenkommunikation an Orten, an denen Mobiltelefone sterben.

Walkie-Talkies sind drahtlose Handfunkgeräte, die klein genug sind, um sie überall hin mitzunehmen. Sie sehen schnurlosen Telefonhörern sehr ähnlich, mit einem Gehäuse, das ein Mikrofon und einen Lautsprecher sowie eine Antenne enthält. Im Gegensatz zu einem Telefon sind der Lautsprecher und das Mikrofon eines Walkie-Talkies jedoch direkt nebeneinander platziert, und der Lautsprecher ist viel lauter, sodass jeder in Hörweite dem Gespräch folgen kann.

Walkie-Talkies sind batteriebetriebene Transceiver , das heißt, sie können Funksprüche senden und empfangen. Sie haben einen Halbduplex- Kanal, was anzeigt, dass nur ein Walkie-Talkie auf einem Kanal gleichzeitig ein Signal senden kann, obwohl viele Funkgeräte dasselbe Signal empfangen können. Mit anderen Worten, im Gegensatz zu Ihrem Telefon, bei dem beide Parteien das Gespräch in einem ununterbrochenen Tonfluss unterbrechen oder ergänzen können, verwenden Walkie-Talkies ein Push-to-Talk-System (PTT) – Sie müssen der Reihe nach eine Taste drücken um zu sprechen, und Sie müssen diese Taste loslassen, um Ton von anderen Einheiten zu hören.

Da Sie nicht jedes Mal eine Nummer wählen müssen, wenn Sie senden möchten, sind Walkie-Talkies schnell und einfach zu bedienen. Und das Beste ist, dass sie sich nicht auf heikle Handysignale verlassen . Die Mobilteile funken direkt miteinander, sodass sie auch dann noch funktionieren, wenn Mobilfunknetze bei Naturkatastrophen oder Stromausfällen ausfallen. Sie sind in erster Linie für die Kommunikation auf kurze Distanz ausgelegt, bei der sich Gruppen von Menschen nur wenige Kilometer voneinander entfernt befinden.

Unternehmen verwenden Walkie-Talkies, damit Mitarbeiter in und um ihre Innen- und Außenstrukturen effizient chatten können. Wildnisliebhaber tragen Walkie-Talkies, damit sie bei Wanderungen oder Jagdausflügen in Kontakt bleiben können, wo es keinen Handyempfang gibt. Sogar Babyphone verwenden Einweg-Walkie-Talkie-Technologie, damit Sie wissen, ob Junior friedlich schläft oder versucht zu fliehen.

Lesen Sie weiter und Sie werden sehen, wie sie sich entwickelt haben und warum sie so wichtige Kommunikationsgeräte sind.

1. Das Innenleben eines Walkies
2. Drahtloser Weltkrieg
3. Was ist die Frequenz, Kenneth?
4. Radios aus der realen Welt
5. Walking the Talkie

Alle Walkie-Talkies verfügen über die gleichen Grundkomponenten. Dazu gehören ein Lautsprecher, ein Mikrofon, eine Batterie , eine Antenne, einige Schaltkreise und natürlich die legendäre PTT-Taste. Diese Teile arbeiten zusammen, um nützliche Funksignale zu erzeugen.

Nehmen wir an, Sie fahren mit einer Gruppe von Freunden Wildwasser-Rafting auf einem abgelegenen Fluss in einem Gebiet, in dem es keinen Mobilfunkempfang gibt. Sie drücken die PTT-Taste an Ihrem Funkgerät, um mit Gruppenmitgliedern zu chatten. Während Sie sprechen, wandelt das Walkie-Talkie Ihre Stimme in Funksignale um. Diese Signale sind Teil des elektromagnetischen Spektrums, sodass sie sich mit Lichtgeschwindigkeit (186.000 Meilen oder 299.338 Kilometer pro Sekunde) zu allen anderen Funkgeräten in Reichweite und auf demselben Kanal ausbreiten.

Wenn Sie mit den Grundlagen der Funktechnologie nicht auf dem Laufenden sind, lesen Sie unbedingt How Radio Works . Aber kurz gesagt, Funkgeräte senden und empfangen Signale auf Millionen möglicher Frequenzen, die in Einheiten von Hertz (Zyklen pro Sekunde) angegeben werden. Diese Einheiten sind meistens Kilohertz (KHz) und Megahertz (MHz). Moderne, digitale Walkie-Talkies funktionieren möglicherweise auf Dutzenden von möglichen Kanälen (oder Frequenzbändern ). Um also mit Ihren Freunden zu kommunizieren, müssen Sie sicherstellen, dass Sie alle denselben Kanal verwenden, bevor Sie den Fluss erreichen.

Alle Walkie-Talkies sind so gebaut, dass sie auf bestimmten Funkfrequenzen funktionieren. In den Vereinigten Staaten werden die primären Frequenzen, die für die allgemeine öffentliche Nutzung vorgesehen sind, Family Radio Service ( FRS ) und General Mobile Radio Service ( GMRS ) genannt. FRS- oder GMRS-Funkgeräte arbeiten mit Frequenzen im 460-MHz-Bereich. Die Regierung reserviert auch Frequenzen für die Nutzung durch Unternehmen, genannt Business Band , das Frequenzen zwischen 450 und 470 MHz umfasst.

Gerade im öffentlichen Bereich sind die Frequenzen begrenzt, so dass die Atemwege oft mit zu vielen Signalen auf einmal überlastet werden, was zu Störungen führen kann . Wie Sie bald lesen werden, sind viele Walkie-Talkies mit Funktionen ausgestattet, die dazu dienen, unerwünschte Signale von anderen Personen herauszufiltern. Dennoch springen Funksignale aufgrund des Wetters oder anderer elektromagnetischer Anomalien oft seltsam herum, weshalb sie manchmal versehentlich andere Signale auffangen, wie im Fall des Babyphones in West Virginia, das Schimpfwörter von Truckern ausspuckte, die über ihre CB-Funkgeräte sprachen [ Quelle: NBC News ].

Später erfahren Sie mehr darüber, wie Sie Signale filtern. Lassen Sie uns zunächst zum Aufkommen der Walkie-Talkies zurückkehren und wie sie anfangs so beliebt wurden.

Wie bei so vielen neuen Technologien war es die Kriegsführung, die dazu beitrug, Walkie-Talkies in kurzer Zeit vom Prototyp zur Massenanwendung zu bringen. Während des Zweiten Weltkriegs waren die Streitkräfte der USA und der Alliierten die ersten, die diese neumodischen Funkgeräte in großem Umfang einsetzten.

In den späten 1930er Jahren arbeiteten mehrere Gruppen an dieser Art von Radio, daher ist es unmöglich, die genaue Entstehung des Walkie-Talkies einer Person oder einem Unternehmen zuzuordnen. Der Funktechniker Al Gross und der kanadische Erfinder Donald Hings standen an der Spitze dieser technologischen Welle, ebenso wie die Forschungsgruppen der Gavin Manufacturing Company, die heute besser als Motorola bekannt ist.

Kurz vor 1940 produzierte Motorola einen tragbaren AM-Transceiver, der als Handie-Talkie bekannt wurde . Dies war ein AM-basiertes System (auf Frequenzen von 3 bis 6 MHz). Es funktionierte, aber es war anfällig für eine Verschlechterung der Signalqualität, was bedeutete, dass statische Aufladungen und Interferenzen die Kommunikation oft frustrierend machten.

Das erste Design, das in Massen auf das Schlachtfeld kam, und das erste, das das Walkie-Talkie-Label erhielt, war das Motorola SCR-300. Der SCR-300 war auch ein FM-basiertes Gerät (40 bis 48 MHz) und viel widerstandsfähiger gegen Störungen als AM. Es hatte auch eine bessere Reichweite von etwa 3 bis 5 Meilen (4,8 bis 8 Kilometer).

FM-basierte Funksignale boten den Vorteil der Rauschsperre , was lediglich bedeutete, dass der Lautsprecher stumm blieb, bis ein eingehendes Signal eintraf. Vor den Squelch-Funktionen mussten Funker, die AM-Signale überwachten, lange Perioden von geistes- und ohrenbetäubendem Rauschen ertragen, wenn niemand auf dem Kanal sendete, den sie überwachten.

Das SCR-300 war nicht gerade so praktisch wie ein durchschnittliches Smartphone im Taschenformat . Es war ein Rucksack erforderlich, in dem die Batterie, die Elektronik und eine 84-Zentimeter-Antenne untergebracht waren, die alle zusammen mehr als 13,6 Kilogramm wogen. Versuchen Sie, Nazi-Kugeln und Bomben mit dieser Ladung auf dem Rücken auszuweichen.

Trotz ihres Gewichts war die Einheit in Kriegsgebieten robust und zuverlässig, und Zehntausende von ihnen wurden sowohl im pazifischen als auch im europäischen Kriegsschauplatz eingesetzt. Das Endergebnis waren Kräfte, die ihre Aktivitäten viel effektiver als je zuvor kommunizieren und koordinieren konnten.

Nach dem Zweiten Weltkrieg erreichte die Walkie-Talkie-Technologie den Mainstream. Militärversionen wurden kleiner, leichter und leistungsfähiger. Amateurfunkliebhaber haben sich massenhaft Walkie-Talkies zugelegt. Es erschienen auch Verbraucherversionen mit erschwinglichen Preisschildern, die sie perfekt für die grundlegende Kommunikation im Haus, auf dem Feld und sogar als Spielzeug machten.

Egal für welchen Zweck Sie sie verwenden, Walkie-Talkies funktionieren alle ziemlich gleich. Lesen Sie weiter, um zu sehen, wie diese drahtlosen sprechenden Wunder ihre Magie beschwören.

Alle Walkie-Talkies arbeiten auf bestimmten Frequenzen, die die Regierung (in den USA die Federal Communications Commission oder FCC) für verschiedene Arten von Übertragungen reserviert. Polizei und Feuerwehr haben beispielsweise ihre eigenen Frequenzen, damit geschäftliche und öffentliche Signale die Notfallkommunikation nicht stören. Also können Sie den Feuerwehrschlauch und das Abzeichen, das Sie aus Alufolie gemacht haben, weglegen - die Behörden wollen nicht, dass Sie auf ihren Kanälen herumspielen.

Wie Sie bereits wissen, sind FRS- und GMRS-Frequenzen für öffentliche Übertragungen vorgesehen. Die FRS- und GMRS-Kanäle überlappen sich bei einigen Frequenzen, aber die tatsächlichen Funkgeräte, die auf diese Kanäle zugreifen, weisen einige deutliche Unterschiede auf.

FRS-Handsets werden mit festen Antennen geliefert und sind auf 0,5 Watt begrenzt, was sie zu sehr stromsparenden Geräten macht, die oft nur in einer Reichweite von einigen hundert Fuß funktionieren, sodass es unwahrscheinlich ist, dass Ihr Radio jemals das eines Nachbarn ein paar Blocks entfernt stört. Diese Arten von Walkie-Talkies sind nur Geräte für den persönlichen Gebrauch, und jeder kann aus irgendeinem Grund auf FRS-Bändern senden.

GMRS-Geräte können viel leistungsstärker sein, mit bis zu 5 Watt oder etwa dem gleichen Stromverbrauch eines Smartphones, das alle seine Hauptfunktionen nutzt. Darüber hinaus können GMRS-Systeme mit Repeatern verwendet werden, bei denen es sich um Geräte handelt, die die Reichweite des Funksignals erhöhen. In jedem Fall bieten GMRS-Geräte immer eine bessere Reichweite als reine FRS-Handys.

Denken Sie daran, dass es viele hybride FRS/GMRS-Funkgeräte gibt. Mit diesen Walkie-Talkies können Sie auf beiden Kanalgruppen senden. Wenn Sie jedoch über FRS senden, sinkt die Leistung des Mobilteils automatisch auf 0,5 Watt.

Es gibt einen weiteren entscheidenden Unterschied zwischen GMRS und FRS. Obwohl jeder die FRS-Kanäle nutzen kann, dürfen nur lizenzierte Funkbetreiber GMRS-Frequenzen nutzen.

Das liegt daran, dass diese Funkgeräte leistungsstärker sind und sich wahrscheinlicher gegenseitig stören.

Die Lizenzierung ist einfach eine Möglichkeit, die Überlastung von GMRS-Kanälen zu reduzieren. Viele Menschen verwenden jedoch GMRS-Funkgeräte und missachten die Lizenzanforderungen, da die FCC diese Vorschriften im Allgemeinen nicht durchsetzt.

FRS und GMRS sind nordamerikanische Kommunikationsstandards. In Europa verwenden Walkie-Talkies hauptsächlich PMR446 oder Frequenzen um 440 MHz. Sie können ein PM446-Funkgerät nicht verwenden, um mit FRS oder GMRS zu arbeiten, oder umgekehrt. Es wäre sogar illegal, es zu versuchen. Wenn Sie also ins Ausland reisen, schadet es nicht, zu überprüfen, ob Ihre Funkgeräte auf einer legalen Frequenz arbeiten. Unter extremen Umständen kann die illegale Übertragung auf den falschen Kanälen zu Geldstrafen oder sogar zu Gefängnisstrafen führen.

Bei all dem Gerede über Frequenzen und Wattzahl wundern Sie sich vielleicht über die reale Reichweite von Walkie-Talkies. Kommerzielle Walkie-Talkies haben genug Power, um unter idealen Bedingungen eine Reichweite von mehreren Kilometern zu erreichen. Aber wie bei so vielen Produktspezifikationen übertreiben Hersteller oft die Reichweite ihrer Walkie-Talkies und behaupten manchmal, dass sie bei mehr als 20 Meilen (32 Kilometer) funktionieren.

Aber in Bereichen, in denen es Gebäude, Hügel, Bäume oder irgendwelche Hindernisse gibt, müssen Sie damit rechnen, dass der Arbeitsbereich schnell abfällt. In sehr dicht besiedelten Gebieten können sogar Funkgeräte guter Qualität ihre Reichweite auf mehrere hundert Fuß maximieren.

Sobald Sie sich in Reichweite eines anderen Mobilteils befinden, müssen Sie immer noch ein richtiges Walkie-Talkie-Gespräch führen. Da immer nur eine Person sprechen kann, muss jeder Walkie-Talkie-Bediener die Regeln kennen. Wenn Sie zum Beispiel „Ende“ sagen, bedeutet dies, dass Sie mit dem Sprechen fertig sind und auf eine Antwort warten. Indem Sie alternativ "Ende und Ende" sagen, teilen Sie den Zuhörern mit, dass Sie mit Ihrer Übertragung fertig sind und dass das Gespräch beendet ist. Diese sogenannten Voice-Verfahren sind notwendig, um zu verhindern, dass sich Personen während der Übertragung übersprechen.

Da die Walkie-Talkie-Funktionen immer fortschrittlicher werden, werden einige dieser sprachlichen Akrobatik weniger notwendig. Zum Beispiel senden einige Funkgeräte einen Piepton, wenn Sie die PTT-Taste loslassen, wodurch "over" durch einen automatischen Ton ersetzt wird.

Radio lexicon can be a strange language for radio novices. But what's even weirder? The sound of a stranger's voice on your handset.

If another person's radio is within range of yours and it happens to be set to the same channel, there's a chance that you'll hear what he or she is saying, and vice versa. To prevent this, your group can select a different channel, or you can invest in walkie-talkies with CTCSS (continuous tone-coded squelch system) or DCS (digital-coded squelch) encoding.

This encoding isn't encryption at all -- that kind of functionality is found only in military-grade radios. Instead, the encoding is just a type of filtering. In other words, your radio's speaker will only activate when it receives a transmission from another radio that precedes its message with a specific tone combination. Your group's radios, of course, must all be using the same privacy code in order to work with each other.

Even with privacy codes in place, walkie-talkie conversations are anything but secure. Think of these transmissions as publicly-accessible phone calls. Spewing weird rants or private details over the air violates basic radio etiquette and might garner some really unwanted attention from aggravated users.

As sophisticated smartphones continue to proliferate, it's easy to see why some people would think of walkie-talkies as outdated technologies. That's especially true when you consider that many smartphone apps now simulate walkie-talkie PTT capabilities.

But even with said apps, cell phones are nothing like walkie-talkies. Cell phones will always be dependent on cellular towers, and even with those apps, they don't provide the instantaneous communication of a walkie-talkie. For outdoors lovers or anyone else who strays out of range of cell phone networks, there's no substitute for these handheld radios.

Darüber hinaus verbessern Walkie-Talkie-Hersteller ihre Produkte ständig und knüpfen sie sogar an die Popularität von Smartphones. Cobra Electronics stellt zum Beispiel ein Bluetooth -fähiges Mobilteil her, das über Ihr Mobiltelefon funktioniert, um Anrufe zu tätigen und entgegenzunehmen. Während Sie also durch Stromschnellen stürzen, kann Ihr Telefon sicher verstaut bleiben, während Sie mit Ihrem Walkie-Talkie telefonieren.

Cobra stattet einige Modelle auch mit einer Rückspultaste aus. Wenn Sie also einen Teil einer Übertragung verpassen, können Sie die Taste drücken, um bis zu 20 Sekunden Audio zu hören, was bedeutet, dass Sie den Absender nicht bitten müssen, die Nachricht zu wiederholen.

Leistung und Empfindlichkeit nehmen weiter zu und die Preise sinken weiter. Und wenn Sie bereit sind, mehr auszugeben? Sie erhalten größere Handsets mit viel mehr manuellen Bedienelementen und – ebenso wichtig – größeren Akkus, die zwischen den Ladevorgängen länger halten.

Immer mehr Walkie-Talkies werden auch mit robusten Komponenten geliefert, damit sie dem Missbrauch im Freien standhalten. Viele sind wasserfest und manche schwimmen sogar. Und viele Modelle sind jetzt mit Sprachaktivierung (VOX) ausgestattet, sodass Sie nicht einmal eine Taste drücken müssen, um mit dem Sprechen zu beginnen.

All diese Fortschritte sprechen für die anhaltende Relevanz und Nützlichkeit von Walkie-Talkies. Für eine jahrzehntealte Funktechnologie ist das eine beachtliche Langlebigkeit, insbesondere angesichts so vieler neuer Kommunikationsgeräte. Im Moment sind Walkie-Talkies und ihre funkbasierten Brüder hier, um zu bleiben. Ende der Durchsage.

Anmerkung des Autors: Wie Walkie-Talkies funktionieren

Als Kind hatte ich ein Paar Spider-Man-Walkie-Talkies. Früher sind wir mit ihnen um den Hof gerannt und haben so getan, als würden wir epische Schlachten koordinieren, die genau dort im Löwenzahn stattfinden. Normalerweise endeten diese Spiele jedoch abrupt, weil wir uns über das allgegenwärtige Rauschen nicht sprechen konnten. Heutzutage sind Walkie-Talkies so viel empfindlicher und leistungsfähiger, dass Sie mit einem Paar guter Qualität (und natürlich der richtigen GMRS-Lizenz) taktische Manöver aus meilenweiter Entfernung ausführen können. Sie werden einfach nicht das coole Spider-Man-Logo darauf haben.

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