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Fragen und Antworten zum Thema Funk


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Autor Nachricht
 Betreff des Beitrags:
Ludwig, jetzt hakel nicht an den Sonderfällen Kurzschluß und Leerlauf mit voller Reflektion herum. Das sind die einzigen Fälle wo nach dem Einschwingen (Aufladen der Leitung) 0-er Knoten auftreten und keine Wirkleistung (Energie) läuft (verlustfreie Leitung angenommen). In allen anderen Fällen haben wir eine Mischform und Minima, die nicht auf Null gehen. Es steht nirgends geschrieben, daß Wellen gleicher QRG nicht gegenläufig sein dürfen und daß dabei kein "Leistungs-Gegenfluß" stattfindet. Die Frage nach dem mathematischen Modell ist eine ganz andere Kategorie --- bei mir "noch in Arbeit".....

73 Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hallo Peter
[quote]Es steht nirgends geschrieben, daß Wellen gleicher QRG nicht gegenläufig sein dürfen und daß dabei kein "Leistungs-Gegenfluß" stattfindet.[/quote]Wenn Du immer noch behauptest es gäbe einen gegenläufigen Energiefluß, dann mußt Du erklären was mit der rücklaufenden Energie am Leitungseingang passiert.
Ein Beispiel habe ich hier ja mehrfach vorgestellt. Die kurzgeschlossene Lambda Viertel-Leitung an einem an die Leitung angepaßten Sender. Innenwiderstand des Senders stromlos, aber Reflexionskoeffizient für die rücklaufende Welle am Leitungseingang Null. Was also passiert mit der rücklaufenden Energie an diesem Ort?
Hier nochmal der Link zu meinem Aufsatz [url:3j7zlv38]http://www.matthias-leonhardt.de/index.php/amateurfunk/grundlagen/uebertragungsleitungen/95-das-missverstaendnis-der-reflektierten-energie-auf-uebertragungsleitungen[/url:3j7zlv38]
Ist ein bißchen lesbarer als die Version hier im Thread.


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]

Ein Beispiel habe ich hier ja mehrfach vorgestellt. Die kurzgeschlossene Lambda Viertel-Leitung an einem an die Leitung angepaßten Sender. Innenwiderstand des Senders stromlos, aber Reflexionskoeffizient für die rücklaufende Welle am Leitungseingang Null. Was also passiert mit der rücklaufenden Energie an diesem Ort?
[/quote]

Welche Energie?
Der Sender liefert in dem Fall doch gar keine.

Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hallo Matthias,
[quote]Wenn Du immer noch behauptest es gäbe einen gegenläufigen Energiefluß,[/quote]
zumindest für den Zirkulator-Spezialfall gibt es ihn, wie diese LTSpice-Simulation zeigt:
[img:vxt4287l]http://img190.imageshack.us/img190/1513/zirkulator.png[/img:vxt4287l]
zugehörige asc-Quelldatei:[url:vxt4287l]http://www.mydarc.de/df4kv/zirkulator.asc[/url:vxt4287l]
Leitung T2 transportiert Energie in beide Richtungen:
1. nach rechts, zur Last R3
2. nach links, zum Leitungseingang und weiter zum Port A3, Last R1

(natürlich kann man einen passiven Zirkulator nicht direkt mit passiven Bauteilen simulieren, die Schaltung sollte sich aber genauso verhalten)
73


  
 
 Betreff des Beitrags:
@ Herr Kollege

Ich finde es sehr seltsam, dass die Kollegen der Fachhochschulen in Foren glänzen, allerdings in anderen Bereichen einen nicht ganz so aussagekräftigen Wirkungsgrad beweisen.

Vielleich werde ich mich bei Ihnen die Tage einmal melden?

Herzlichste Grüße

Institut für Hochfrequenztechnik im Bereich alte Länder
Harald


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Hallo Matthias,
[quote]Wenn Du immer noch behauptest es gäbe einen gegenläufigen Energiefluß,[/quote]
zumindest für den Zirkulator-Spezialfall gibt es ihn, wie diese LTSpice-Simulation zeigt:
....
Leitung T2 transportiert Energie in beide Richtungen:
1. nach rechts, zur Last R3
2. nach links, zum Leitungseingang und weiter zum Port A3, Last R1

(natürlich kann man einen passiven Zirkulator nicht direkt mit passiven Bauteilen simulieren, die Schaltung sollte sich aber genauso verhalten) [/quote]Hmm, Zirkulatoren sind noch Neuland für mich. Hab aber im Tieze-Schenk die Übertragungsfunktion eines Zirkulators gefunden, der sich mit Deiner Simulation deckt. Bei passiven Zirkulatoren sollte die Übertragungsfunktion dieselbe sein - die Simulation sollte also in Ordnung gehen.

Aber was sagt mir die Simulation? Ich hab mir mal die Momentanleistungen an den 3 Ports darstellen lassen.
- Ich sehe sehr schön, wie in Port 1 Wellenpakete hinein fließen (immer positive Momentanleistungen)

- An Port 2 fließen diese Pakete für 200ns komplett hinaus, danach verringert sich der Ausfluß etwas. Offenbar um den an R3 reflektierten Anteil der Welle, der ab da auch an Port 3 als dort den Zirkulator verlassende Welle beobachtet werden kann.
Dieser Zustand hält an, solange die in Port 1 die Welle weiter eingespeist wird. Anschließend tritt der reflektierte Anteil aus Port 2 aus.
Setzt die Welle an Port 1 wieder ein, so haben wir erst noch den verringerten Fluß weil noch Teile der reflektierten Welle aus Port 2 austreten und dann wieder den Anfangszustand.

- An Port 3 sehe ich um 200ns gegenüber Port 1 verzögert kleine Wellenpakete den Port 3 verlassen. Nichts kommt zurück - ist auch so zu erwarten.


Das kann ich jetzt alles wunderbar mit den Wellenbeziehungen erklären. Es erklärt für mich aber noch nicht zwingend, wo die Energie nun lang gelaufen ist. Ich kann nur sehen, daß die Energie, die in R3 verbraten wurde an Port 2 in die Leitung nachgeliefert wird, aber nicht, daß die Energie, die in Port 3 abfließt wirklich in Port 2 den Zirkulator verlassen hat, reflektiert wurde und dann wieder zurück in den Zirkulator gelangt ist. Sie kann auch gleich von Port 2 an Port 3 weiter gereicht worden sein, weil die Bedingungen an Port 2 nicht zuließen, daß sie dort Port 2 verlassen durfte.



Vielleicht noch nebenbei ein (komplett anderes) Beispiel das illustriert, daß die Frage wie sich Energie "bewegt" nicht so trivial zu beantworten ist. Hab das aus einer meiner früheren Diskussionen außerhalb dieses Forums:
Nehmen wir einen zentralen elastischen Stoß zweier gleichartiger Kugeln, die aus entgegengesetzter Richtung mit gleicher Geschwindigkeit zusammenstoßen. Klar ist, daß sie nach dem Stoß mit derselben Geschwindigkeit, aber umgekehrter Richtung wieder auseinander fliegen. Sie haben beim Stoß also ihre Bewegungsrichtung gewechselt.
Aber wie ist das mit der Energie? Haben die Kugeln jetzt ihre Energie behalten und nehmen sie in die andere Richtung wieder mit? Oder haben sie ihre Energiepakete untereinander ausgetauscht?
Diese Frage kann man offenbar nicht beantworten. Den Weg der Energie kann man hier also nicht eindeutig bestimmen.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hallo Harald

[quote]@ Herr Kollege
[/quote]Hmm, man kennt sich also. ;-)

Trotzdem, auch gerade weil hier offenbar ein Fachmann spricht, wäre es nett, wenn Du Deine Kritik (offenbar hast Du ja Kritikpunkte) auch für uns andere Diskussionsteilnehmer zugänglich machen würdest.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Matthias, ich habe Dich nicht vergessen, aber mit der Zeit hapert es. Ich habe mir Ludwigs PDF gedruckt, bei Deinen HTMl's ist es nicht so einfach -- ich fahre non-Windows und papierarm -- bei Browser Prints spinnt mein Browser etwas.und am Bildschirm ist es mir zu mühselig, die Markierungen immer wieder weg zu putzen .. :-) ..

Ich bleibe mal ganz simpel: Kurzschluß ist Kurzschluß und die daraus -- nach dem Einschwingen -- entstandene stehende Welle heißt so, weil sie in der (verlustlosen) Gegend rum steht und nichts mehr macht, keinen Energietransport und damit auch nichts mehr reflektiert. Was die PA dann mit ihrer Verlustleistung anfängt, interessiert die Leitung überhaupt nicht, die steht auf ihrer Welle und pfeift auf die PA -- die nichts mehr los wird und von der sie nichts mehr annimmt. Das ist meine simple Theorie dazu und die werde ich auch noch mit Deinem Beispiel vergleichen.

Ich habe im Moment einfach meine eigene und (per Bibliothek) erreichbare Literatur durchgewühlt, um Methoden zu vergleichen. Es gibt Unterschiede in einzelnen Ansätzen, z.Bspl. rechnet Kammerloher ausschließlich U/I ohne Leistungs/Energiebetrachtung, aber dafür bis auf's letzte Detail für jeden Punkt der Leitung mit komplexen Werten. Die Literatur lt. Harald_001 müßte ich mir erst noch ausleihen -- im Moment reicht mir erst einmal mein Fundus. Ich möchte es einfach Punkt für Punkt und ohne Eile nachvollziehen. Es gibt mir zuviel Widersprüche(u.a. aus der Praxis heraus), wenn ich nur eine Einweg-Summenwelle akzeptieren soll. So wie es im Moment aussieht, werde ich entweder per Excel oder mit Fortran- bzw. APL-Programmen die Beispiele mathematisch durchspielen (mit Werten) -- die Zeit nehme ich mir (peu a peu). Bis dahin werde ich reflektieren ............. (und Rasen mähen, Hecken schneiden, und ich muß unbedingt vor den Herbststürmen meine Antennen bzw, Masten überholen - Abspannung erneuern u.ähnliches)
73 Peter

1.9.11 10UT Nachtrag für Literatursammlungen zu[quote]Leitung T2 transportiert Energie in beide Richtungen:
1. nach rechts, zur Last R3
2. nach links, zum Leitungseingang und weiter zum Port A3, Last R1[/quote]


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hallo Peter

[quote]Ich bleibe mal ganz simpel: Kurzschluß ist Kurzschluß und die daraus -- nach dem Einschwingen -- entstandene stehende Welle heißt so, weil sie in der (verlustlosen) Gegend rum steht und nichts mehr macht, keinen Energietransport und damit auch nichts mehr reflektiert. Was die PA dann mit ihrer Verlustleistung anfängt, interessiert die Leitung überhaupt nicht, die steht auf ihrer Welle und pfeift auf die PA -- die nichts mehr los wird und von der sie nichts mehr annimmt. Das ist meine simple Theorie dazu und die werde ich auch noch mit Deinem Beispiel vergleichen. [/quote]Soll das heißen, daß Du im Falle eines Kurzschlusses am Ende keine hin- und rücklaufenden Energieströme auf der Leitung siehst, sonst aber schon?
Sorry, aber das geht nicht. Entweder oder - aber immer gleich für alle Fälle.


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]

Soll das heißen, daß Du im Falle eines Kurzschlusses am Ende keine hin- und rücklaufenden Energieströme auf der Leitung siehst, sonst aber schon?
Sorry, aber das geht nicht. Entweder oder - aber immer gleich für alle Fälle.[/quote]

Für den Fall nicht, denn der Sender hat keinen Abschluss, liefert deswegen auch keine Leistung

73
Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Für den Fall nicht, denn der Sender hat keinen Abschluss, liefert deswegen auch keine Leistung
[/quote]Daraus folgt also, daß Du der Ansicht bist, daß am Lastende einer fehlangepaßten Leitung keine Energie reflektiert wird.

Bevor Du wieder mit einer schnippischen Kurzantwort kommst: Ersetze den Kurzschluß schrittweise durch Abschlüsse von 1µOhm bis zum Wellenwiderstand der Leitung und erkläre ggf. ab wann Leistung reflektiert wird und ab wann nicht mehr.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Matthias bitte: Du hast Dich auf eine kurzgeschlossen L/4 Leitung bezogen und ich habe geschrieben [b:3l917yks] -- nach dem Einschwingen -- [/b:3l917yks]. Jetzt landen wir echt bei Spitzfindigkeiten eines Sonderfalls. Ist das jetzt ein Resonanzfall oder rennt die einmalige Einspeisung hin und her ?? Irgendwo war in den Threads ein Beispiel mit dem elastischen Stoß zweier Kugeln und wer hat danach welche Energie ?? Wir haben eine stehende Welle (nach der ersten jungfräulichen Reflexion) und es geht von außen nichts mehr in die Leitung. Das jetzt zu vertiefen wird dann schon philosophisch. Jedenfalls steht diese Welle in der Weltgeschichte herum und an der Energie auf der (ver)lustlosen Leitung ändert sich nichts -- außer sie wird abgestrahlt, aber das wären dann wieder Verluste.

Ich merke mir Deinen L/4 Kurzschluß für später -- so ganz spontan ist der Sonderfall für mich ein reiner Blindleistungsfall und damit kein Wirkleistungstransport (integriert über die Zeit auch Energie = 0) -- aber das ist erst einmal "laut gedacht".
73 Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Matthias bitte: Du hast Dich auf eine kurzgeschlossen L/4 Leitung bezogen und ich habe geschrieben [b:263ahi6d] -- nach dem Einschwingen -- [/b:263ahi6d]. Jetzt landen wir echt bei Spitzfindigkeiten eines Sonderfalls. Ist das jetzt ein Resonanzfall oder rennt die einmalige Einspeisung hin und her ?? Irgendwo war in den Threads ein Beispiel mit dem elastischen Stoß zweier Kugeln und wer hat danach welche Energie ?? Wir haben eine stehende Welle (nach der ersten jungfräulichen Reflexion) und es geht von außen nichts mehr in die Leitung. Das jetzt zu vertiefen wird dann schon philosophisch. Jedenfalls steht diese Welle in der Weltgeschichte herum und an der Energie auf der (ver)lustlosen Leitung ändert sich nichts -- außer sie wird abgestrahlt, aber das wären dann wieder Verluste.

Ich merke mir Deinen L/4 Kurzschluß für später. 73 Peter[/quote]

Sorry Peter, aber der Kurzschluß-Fall ist genauso wie der des offenen Endes ein Extremfall der anderen Möglichkeiten. Die Leitung unterscheidet nicht zwischen den verschiedenen Abschlüssen und muß sich daher immer gleich verhalten.
Wenn also in diesen Fällen keine Energie mehr am Lastende reflektiert wird, weil keine in die Leitung geht - dann mußt Du für den reflektierten Anteil der Welle in den anderen Fällen genauso argumentieren. Daran führt für mich kein Weg vorbei.
Und das würde bedeuten, daß keine _Energie_ am Lastende reflektiert wird - und zwar im jedem Fall (sondern nur die Welle).
Das aber steht im Widerspruch zu deinen sonstigen Aussagen.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Matthias, ich bleibe bei meinen Reflektionen, das ist für mich nicht das Thema. Ich möchte mich im Moment nur nicht auf die beiden Sonderfälle mit ±1 Reflektionsfaktor fixieren. Die spiele ich mit den Gleichungen noch durch, aber ich habe auch noch anderes zu tun. Die Sonderfälle sind auf jeden Fall auch Resonanzfälle und aus Verbraucher- bzw. Quellensicht im verlustlosen Fall ......... ist eine (verlustlose) Resonanz eine unendliche Reflexion oder nicht ...... das stelle ich jetzt wirklich erst Mal zurück.
73 Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hallo Matthias,
[quote] Sie kann auch gleich von Port 2 an Port 3 weiter gereicht worden sein, weil die Bedingungen an Port 2 nicht zuließen, daß sie dort Port 2 verlassen durfte.
[/quote]
dagegen spricht aber doch die Verzögerung (2 x Laufzeit T2), mit der das Energiepaket bei Port 3 eintrifft..

[quote]Nehmen wir einen zentralen elastischen Stoß zweier gleichartiger Kugeln, die aus entgegengesetzter Richtung mit gleicher Geschwindigkeit zusammenstoßen. (..) Den Weg der Energie kann man hier also nicht eindeutig bestimmen.[/quote]
Setzt man sich als Beobachter in den Schwerpunkt der beiden Massen, ist es eigentlich logisch, neben dem Impulsaustausch auch einen Energieaustausch anzunehmen.. Nimmt man beim nächsten Versuch dann noch der einen Kugel etwas Masse weg und schlägt sie der anderen zu, wird man feststellen, daß die größere Kugel Energie abgibt, die die kleinere aufnimmt..
73


  
 

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