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 [ 27 Beiträge ]  Gehe zu Seite 1, 2
Autor Nachricht
 Betreff des Beitrags: Antennentuner
Hallo zusammen!

Ich hätte da mal eine Frage zum Thema Antennentuner: Was genau bewirkt ein Antennentuner - wird ausschließlich die reflektierte Energie im Tuner "verbraten" oder wird tatsächlich mehr Energie über die Antenne abgestrahlt, wenn ein Tuner im Einsatz ist?

LG

Manuel


  
 
 Betreff des Beitrags:
Ciao Manuel

Der Tuner hat eigentlich nur die Funktion, den komplexen Widerstand 'Z' (Z = R +/- j X) einer Antenne auf die realen 50R des Transceivers anzupassen.
Je nach dem ob eine Antenne bei der gewünschten Frequenz kapazitiv (R - j X) oder induktiv (R + j X) ist, kompensiert der Tuner mit entsprechenden Cs und/oder Ls die Blindanteile der Antenne um die Impedanz der Antenne auf die notwendige Ausgangsimpedanz des Senders zu bringen. Das nennt man dann Leistungsanpassung (Z out = Z in) - das heisst, die gesamte vom Sender zur Verfügung gestellte Leistung wird über die Antenne abgestrahlt.

Da ein Tuner ausschliesslich aus Kapazitäten und Induktivitäten besteht, wird im Idealfall keine Leistung 'verheizt', da hier nur Blindströme fliessen - da aber kein Bauteil ideal ist, geht trotzdem ein gewisser Teil der Leistung verloren - allerdings in jedem Fall weniger, als in der Endstufe Leistung verheizt würde, wenn eine unangepasste Antenne ohne Tuner am Sender betrieben würde. In jedem Fall kommt aus dem Tuner weniger Leistung raus als ihm zugeführt wurde (Wirkungsgrad < 1). Und ein Tuner ist auch kein Verstärker.

73
Pascal


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Antennentuner
Hi Manuel
[quote] ... wird ausschließlich die reflektierte Energie im Tuner "verbraten" oder wird tatsächlich mehr Energie über die Antenne abgestrahlt, wenn ein Tuner im Einsatz ist?[/quote] ... und das mit der reflektierten Energie ist so eine Sache - reflektierte Energie in diesem Sinne gibt es nicht.
Ohne die Diskussion hier nochmal anheizen zu wollen: Siehe auch [link]http://forum.db3om.de/ftopic14126.html[/link]


  
 
 Betreff des Beitrags:
Danke für die Antworten!

Zusammengefasst lässt sich somit sagen, dass ein aufgrund schlechter Anpassung geringer Antennenwirkungsgrad sich mittels Tuner erhöhen lässt - das ist dann ja eine feine Sache...

73


  
 
 Betreff des Beitrags:
Naja, Manuel, über den Wirkungsgrad sagt der Grad der Anpassung noch überhaupt nichts.
Ich hab da auch etwas missverständlich geschrieben, dass die Antenne bei Anpassung dann alle Leistung abstrahlt - das stimmt so nicht, weil Anpassung nur heisst, dass die Antenne alle Leistung aufnimmt - wie gut sie die aufgenommene Leistung dann allerdings abstrahlt, oder die Leistung vielleicht auch nur in Wärme umwandelt, steht auf einem anderen Blatt.

Man kann sagen, dass der Tuner durch Anpassung des komplexen Widerstands der Antenne an den Ausgangswiderstand des Senders Leistungsanpassung bewirkt - die Antenne nimmt alle vom Sender abgegebene Leistung auf.

Wieviel Leistung dann die Antenne als elektromagnetische Strahlung abgibt, ist eine andere Geschichte. Wobei dann die Umwandlung in Wärme auch wieder elektromagnetische Strahlung ist - allerdings viel hochfrequentere als die, die du in der Regel mit einer Antenne abstrahlen willst :wink:

Der Wirkungsgrad einer Antenne ist ein wesentlich komplexeres Thema als die elektrischen Eigenschaften.

73
Pascal


  
 
 Betreff des Beitrags:
... oder ein anderes Beispiel. Man hat eine Windom Antenne.
Auf 20m liegt man warum auch immer etwas neben dem 20m Band und passt die Antenne mit einem Tuner an. Das Ergebnis wird ganz gut sein.
Macht man das gleiche auf 15 Meter wird der TRX ein gutes SWR sehen, trotzdem ist der Wirkungsgrad nicht gut.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Antennentuner
[quote]... oder wird tatsächlich mehr Energie über die Antenne abgestrahlt, wenn ein Tuner im Einsatz ist? .... [/quote]Vergleiche sind immer blöd, aber ich versuche es trotzdem: nimm als Vergleich das Getriebe im Auto -- es paßt die Motordrehzal an die Fahrgeschwindigkeit an. Du kriegst deswegen nicht ein einziges PS mehr auf die Räder, als der Motor hergibt (drehzahlabhängig, deshalb blödes Beispiel). Du kannst allerdings im richtigen Gang im optimalen Drehzahlbereich fahren -- im Sender heißt das, die optimalen Betriebsbedingungen für Deine Endstufe erreichen. Dadurch KANN die Endstufe evtl. ein paar Watt mehr abgeben. Der Tuner selbst ist wie das Getriebe ein rein passives Element.

73 Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]Danke für die Antworten!

Zusammengefasst lässt sich somit sagen, dass ein aufgrund schlechter Anpassung geringer Antennenwirkungsgrad sich mittels Tuner erhöhen lässt - das ist dann ja eine feine Sache...

73[/quote]

Am Wirkungsgrad der Antenne ändert sich gar nichts

73
Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]

Da ein Tuner ausschliesslich aus Kapazitäten und Induktivitäten besteht, wird im Idealfall keine Leistung 'verheizt', da hier nur Blindströme fliessen - da aber kein Bauteil ideal ist, geht trotzdem ein gewisser Teil der Leistung verloren - allerdings in jedem Fall weniger, als in der Endstufe Leistung verheizt würde, wenn eine unangepasste Antenne ohne Tuner am Sender betrieben würde.[/quote]

Wenn der Sender in eine unangepasste Antenne ohne Tuner betrieben wird erzeugt er gar nicht erst soviel Leistung wie er könnte, also wird auch keine im Sender verheizt.

73
Peter


  
 
 Betreff des Beitrags:
Ja, wenn du Foldback hast, ansonsten weniger. Ne Röhren-PA mit falscher Anpassung an die Last, oder ganz ohne kann dir das ziemlich übel nehmen. So hats mir meinen Gitarrenamp verheizt, da offenbar jemand das Lautsprecherkabel ohne mein Wissen ausgestöpselt hat.

73
Pascal


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote] So hats mir meinen Gitarrenamp verheizt, da offenbar jemand das Lautsprecherkabel ohne mein Wissen ausgestöpselt hat.
[/quote]
da wird typischerweise der Ausgangstrafo durch Spannungsüberschläge beschädigt; eine thermische Überlastung durch "rückfließende" Energie, die der Verstärker vorher selbst erzeugt hat, ist allerdings ausgeschlossen, das gilt genauso für HF-Endstufen.
73


  
 
 Betreff des Beitrags:
Hallo zusammen,

ein Antennentuner sorgt dafür, dass die Impedanz des Senders mit der Impedanz der Antenne übereinstimmt und so die gesamte Leistung fließen kann - es herrscht sozusagen optimale Anpassung. Ob sich dadurch eine bessere Abstrahlung ergibt, steht auf einem anderen Blatt - hier werden wohl viele Eigenschaften der Antenne mitspielen.

Man könnte das ja grundsätzlich mit der Kompensationsschaltung in der Elektrotechnik vergleichen, oder? Ein Verbraucher, welcher induktiv wirkt (typpisches Beispiel Vorschaltgerät einer Leuchtstofflampe) lässt sich mittels Kondensatoren kompensieren. Ob nun der Leistungsfaktor bei 0,65 oder bei 0,95 liegt, ist der Lampe egal - die leuchtet sozusagen immer gleich stark.
Verändern tut sich allerdings der aufgenommene Scheinstrom, der wird nämlich kleiner, wenn kompensiert wird.


@DJ7WW Im schlimmsten Fall würde das bedeuten - wenn keine Antenne angeschlossen ist - dass die Endstufe auch keine Leistung erzeugt. Kann man das so schlussfolgern?

Aber ich verstehe nicht, dass generell behauptet wird, dass bei schlechter Anpassung die Leistung, die nicht abgestrahlt wird, wieder zurück reflektiert wird und so zu einer Überhitzung der Endstufe führt. Viele Hersteller von Funkgeräten schreiben das sogar in ihre Beipacktexte - ist das nun falsch?
Warum wird eine Endstufe zerstört, wenn sie ohne Antenne betrieben wird?


73 Manuel


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote]
Zusammengefasst lässt sich somit sagen, dass ein aufgrund schlechter Anpassung geringer Antennenwirkungsgrad sich mittels Tuner erhöhen lässt - das ist dann ja eine feine Sache...[/quote]

Leider falsch!

Der Antennenwirkungsgrad ist der Quotient aus Strahlungswiderstand der Antenne und dem Gesamtwiderstand (mit allen Verlustwiderständen): n=Rs/(Rs+Rv). Mit Anpassung hat das nichts zu tun.


  
 
 Betreff des Beitrags:
Moin,
[quote]Man könnte das ja grundsätzlich mit der Kompensationsschaltung in der Elektrotechnik vergleichen, oder? Ein Verbraucher, welcher induktiv wirkt (typpisches Beispiel Vorschaltgerät einer Leuchtstofflampe) lässt sich mittels Kondensatoren kompensieren.
[/quote]
ja, das Funktionsprinzip ist ähnlich, wobei..
[quote]
Ob nun der Leistungsfaktor bei 0,65 oder bei 0,95 liegt, ist der Lampe egal - die leuchtet sozusagen immer gleich stark.
[/quote]
..wegen der Leistungsanpassung in der HF-Technik der Tuner unverzichtbar ist; es müssen nicht nur die Blindkomponenten kompensiert, sondern auch noch der Wirkwiderstand angepaßt werden.

[quote]
Aber ich verstehe nicht, dass generell behauptet wird, dass bei schlechter Anpassung die Leistung, die nicht abgestrahlt wird, wieder zurück reflektiert wird und so zu einer Überhitzung der Endstufe führt. Viele Hersteller von Funkgeräten schreiben das sogar in ihre Beipacktexte - ist das nun falsch?
[/quote]
Ja, das ist Unsinn, auch wenn es häufig (nach meinem Eindruck nicht "generell") zu lesen ist. Man muß allerdings auch auf den genauen Wortlaut achten:
Zwischen den beiden Aussagen

[i:1oog5l8r]"bei Betrieb an Abschlüssen mit hohem SWR kann reflektierte Leistung die Endstufe beschädigen"[/i:1oog5l8r]
und
[i:1oog5l8r]"bei Betrieb an Abschlüssen mit hohem SWR kann die Endstufe beschädigt werden"[/i:1oog5l8r]

besteht ein himmelweiter Unterschied, und nur die zweite Formulierung wird in einem Hersteller-Handbuch auftauchen, die erste ist "Voodoo".

[quote]Warum wird eine Endstufe zerstört, wenn sie ohne Antenne betrieben wird?[/quote]

Leistungsverstärker sind für den Betrieb mit Lasten innerhalb eines Impedanzbereichs ausgelegt.
Abweichungen davon können ganz unterschiedliche Folgen haben:
[list:1oog5l8r]
[*:1oog5l8r]bei hochohmiger Last (z. B. ohne Antenne) kann es zu Spannungsüberschlägen kommen, die z. B. Trafos oder Röhren beschädigen.[/*:m:1oog5l8r]
[*:1oog5l8r]bei zu niederohmigem Abschluß kann sich der Gleichstrom-Arbeitspunkt so verschieben, daß die Endstufe thermisch überlastet wird.[/*:m:1oog5l8r]
[*:1oog5l8r]es passiert gar nichts - bei einem leerlaufenden NF-Transistorverstärker ohne Trafo arbeitet die Endstufe sozusagen im "Schonbetrieb".

73[/*:m:1oog5l8r][/list:u:1oog5l8r]


  
 
 Betreff des Beitrags:
[quote].... ein Antennentuner sorgt dafür, dass die Impedanz des Senders mit der Impedanz der Antenne übereinstimmt und so die gesamte Leistung fließen kann - es herrscht sozusagen optimale Anpassung. Ob sich dadurch eine bessere Abstrahlung ergibt, steht auf einem anderen Blatt - hier werden wohl viele Eigenschaften der Antenne mitspielen. [/quote]Im Prinzip ja, aber eine Senderendstufe reagiert dynamisch auf die "Anpassung" -- wobei es hierbei auch unterschiedliche Definitionen gibt: Leistungs-, Spannungs- und Strom-"Anpassung". Die Antennenabstrahlung hat damit Null zu tun und ist das andere Ende der Wurst (Leitung).[quote]Man könnte das ja grundsätzlich mit der Kompensationsschaltung in der Elektrotechnik vergleichen, oder? Ein Verbraucher, welcher induktiv wirkt (typpisches Beispiel Vorschaltgerät einer Leuchtstofflampe) lässt sich mittels Kondensatoren kompensieren. ...... [/quote]Nein, weil das EVU eine andere Anpassung fährt und Dir (im Prinzip - innerhalb geringer Toleranzen) immer die gleiche Spannung liefert.[quote]@DJ7WW Im schlimmsten Fall würde das bedeuten - wenn keine Antenne angeschlossen ist - dass die Endstufe auch keine Leistung erzeugt. Kann man das so schlussfolgern?[/quote]Jein .... je nach Schaltung reagiert die PA --- z.Bspl. wie DF4KV geschrieben hat mit erhöhter Spannung und es scheppert per Überschläge. Die PA hängt an einer Versorgung und bekommt Input, das muß irgendwie "gehandelt" werden -- notfalls mit verkokeln der Einzelteile -- oder per (intelligenterer) Schaltung/Regelung fährt sie einfach runter und dreht Däumchen. Bei Deiner Steckdose ziehst Du den Stecker raus und -- gut ist. [quote]Aber ich verstehe nicht, dass generell behauptet wird, dass bei schlechter Anpassung die Leistung, die nicht abgestrahlt wird, wieder zurück reflektiert wird und so zu einer Überhitzung der Endstufe führt. Viele Hersteller von Funkgeräten schreiben das sogar in ihre Beipacktexte - ist das nun falsch? Warum wird eine Endstufe zerstört, wenn sie ohne Antenne betrieben wird?[/quote]S.o. -- weil es vielfach nicht abgesichert wird -- billiger in der Herstellung. Im übrigen wird viel behauptet (und siehe Leo .. :-) .. hallo Leo -- "gestritten") ---zeitlich intergalaktisch betrachtet war bis vor kurzem die Erde noch eine Scheibe und es gibt auch Außerirdische (siehe Politiker .... "Sie sehen aus wie wir, ......" als SFI Eingangssatz). Die Reflexion ist bereits ein Zankapfel (bei mir wird reflektiert, bei Leo nicht .. :-) ), deren rückwirkende Aufheizung der PA geht bis an die Grenze zum Perpetuum Mobile (ich halte es für Unsinn) --- ein komplexes und "heißes" Thema. Es kann zwar nicht jeder Recht haben, aber es wird fleißig von allen daran gearbeitet (da mache ich auch mit, beim Rechthaben-Wettbewerb .. :-) ..).

73 Peter

ps. Bei den (erwähnten) Diskussionen wird die PA meistens statisch (konstante Impedanz und Leistung) betrachtet, was die Rechnungen zur Leitung und Antenne vereinfacht, in der Praxis für die PA selbst in der Regel aber nicht zutrifft.


  
 

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