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Fragen und Antworten zum Thema Funk
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 Betreff des Beitrags: Gedankenexperiment rotierender Dipol
BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 11:25 
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Hallo zusammen,
im Gespräch mit einem völlig unbedarften Menschen, der von Funk sehr wenig Ahnung hat, kam von Ihm folgende Frage:

Stell dir vor, du hast als Sender einen vertikalen Dipol, der auf einer Motorwelle sitzt, die sich theoretisch genauso schnelle drehen kann wie die Betriebsfrequenz des Senders. Der senkrechte Dipol des Empfängers bleibt 1) stehen 2) dreht mit der selben Drehzahl mit.

Frage zu 1): Was würde der starr stehende Dipol empfangen, wenn der Senderdipol tatsächlich mit n=f drehen würde?

Frage zu 2) beantworte ich gleich selber: Wenn beide Dipole synchron drehen, bedarf es nur um einen entsprechenden Winkelversatz, der sich aus dem Abstand der beiden Dipole in Bezug auf die Wellenlänge berechnen lässt. Kurzum, man müsste nur die Laufzeit vom Sender bis zum Empfänger berücksichtigen.

Aber die Überlegung zu 1 ist dennoch spannend, was da im stehenden Dipol ankommt... :mrgreen:

Wie gesagt, es ist nur ein Gedankenexperiment und bezieht sich nicht auf irgendwelchen Sinn oder Zweck.

Gruß
Stefan

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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 12:21 
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Ich würde sagen, dasselbe wie wenn du mit einer zirkular polarisierten Antenne auf eine linear polarisierte Antenne sendest, also Empfangssignal - 3dB

Patrick DH2PA

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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 12:54 
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Die Frage ist: Um welche Achse Rotiert der Dipol?
Dreht er um die Hochachse, bleibt also immer Vertikal, ändert sich für den Empfänger vermutlich gar nichts.
Dreht der Dipol um die Querachse, wandelt sich also schnell zwischen Vertikal und Horizontal gilt das oben schon gesagte es dürfte Zirkulare Polarisation rauskommen.

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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 13:51 
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DL8SFZ hat geschrieben:
Hallo zusammen,
im Gespräch mit einem völlig unbedarften Menschen, der von Funk sehr wenig Ahnung hat, kam von Ihm folgende Frage:

Stell dir vor, du hast als Sender einen vertikalen Dipol, der auf einer Motorwelle sitzt, die sich theoretisch genauso schnelle drehen kann wie die Betriebsfrequenz des Senders. Der senkrechte Dipol des Empfängers bleibt 1) stehen 2) dreht mit der selben Drehzahl mit.

Frage zu 1): Was würde der starr stehende Dipol empfangen, wenn der Senderdipol tatsächlich mit n=f drehen würde?

Frage zu 2) beantworte ich gleich selber: Wenn beide Dipole synchron drehen, bedarf es nur um einen entsprechenden Winkelversatz, der sich aus dem Abstand der beiden Dipole in Bezug auf die Wellenlänge berechnen lässt. Kurzum, man müsste nur die Laufzeit vom Sender bis zum Empfänger berücksichtigen.



Es ist doch völlig egal ob irgendeiner dieser Dipole sich dreht oder steht, das empfangene Signal bleibt immer identisch.

Hast Du noch nie das Richtdiagramm von einem vertikal stehenden Dipol gesehen?


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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 15:16 
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Hallo zusammen,
wegen der Drehrichtung:
Würde sich der vertikale Dipol um die vertikale Achse drehen wäre das ja witzlos. Da ändert sich ja nix...

Interessant ist die Drehbewegung um die Horizontale. Und zwar so, dass der Empfängerdipol einen "Propeller" sieht.

Zirkulare Polarisation, das liegt nahe. Nur habe ich als interessante Komponente die Drehzahl. Wenn die genau der Frequenz entspricht, die anliegt, habe ich das Gedankenproblem:

Betrachten wir die Situation ganz langsam:
Der Dipol ist dabei, sich von der Waagrechten in die Senkrechte zu drehen. Die obere Dipolhälfte wird zu diesem Zweitpunkt mit der positiven Halbwelle der anliegenden Frequenz versorgt. Jetzt dreht diese Dipolhälfte der unteren Position zu, in diesem Zeitfenster wird diese Hälfte von der negativen Halbwelle versorgt.

Diesen Vorgang genau betrachtet heisst, wenn oben eigentlich die negative Halbwelle anliegen sollte, befindet sich der zugehörige Ast aber auf dem Weg nach unten. Ich habe also immer auf der Dipolhälfte die positive Welle anliegen, die sich gerade oben befindet.

Könnt ihr meinem Gedanken folgen?

@ Peter
Ja, ich weiß, wie die Diagramme von Dipolen aussehen, das hilft mir hier aber nicht weiter, weil mein Dipol mit der selben Frequenz rotiert, wie er auch elektrisch gespeist wird. Und ich sehe da durchaus einen gehörigen Unterschied in der elektromagnetischen Welle, die da produziert wird.

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Gruß Stefan

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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 15:18 
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DL8SFZ hat geschrieben:
Hallo zusammen,
im Gespräch mit einem völlig unbedarften Menschen, der von Funk sehr wenig Ahnung hat, kam von Ihm folgende Frage:

Stell dir vor, du hast als Sender einen vertikalen Dipol, der auf einer Motorwelle sitzt, die sich theoretisch genauso schnelle drehen kann wie die Betriebsfrequenz des Senders. Der senkrechte Dipol des Empfänger


Sprichst DU mit Patrick S.? ROFL

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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 16:28 
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Nein Michael, aber ich umgebe mich gerne mit kreativen und aufgeschlossenen Menschen, und da können auch schon mal abgefahrene Gedanken entstehen. :wink:

Bedenke, so manche gute Erfindung ist aus einem lose dahergesagtem Satz entstanden!

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Gruß Stefan

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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 16:59 
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Wenn Du "Propeller" meinst: also soll eine linear polarisierte Yagi (als Dipol-Beispiel nur der Strahler), waagerecht montiert, um ihre Boomachse rotieren ?? Also z.B. von horizontal über vertikal wieder zu horizontal usw. Rotation U/min o.ä. beliebig ??

Bevor ich mein Hirn verzwuzzele - wäre das das Gedankenmodell ??

73 Peter


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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 17:34 
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Richtig!

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Gruß Stefan

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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 19:29 
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Hallo,

das wäre dann ein Gleichrichter, nicht wahr?
ich würde schätzen:
Gleichstrom und vielleicht Anteile von 2 fo.
Aber: auf was soll diese Stimulierung zielen?


Peter


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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 19:46 
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Ich weiß ew nicht, was es ist. Es ist ein Gedankenexperiment. Eventuell stellt das, was man dann am Empfangsdipol empfangen kann, die doppelte Frequenz da, weil wir eine wechselnde, elektromagnetische Welle haben, die nicht zwischen + max und -max schwingt, sondern zwischen +max und 0.

Deshalb habe ich die Frage hier gestellt, weil ich die Hoffnung habe, dass irgendein HF-Spezialist meinen wirren Gedanken etwas abgewinnen kann und eine nachvollziehbare Erklärung findet.

Gruß
Stefan

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Gruß Stefan

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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 19:58 
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Hallo,

dann mußt du dir zuvor klar machen, ob du die beiden (gleichen) Frequenzen addierst/subtrahierst oder multiplizierst.
Durch die Drehung der Antenne ist es garantiert eine Multiplikation, bei 90°= konstant Null Signal.
Viel Erfolg.


peter


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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 20:29 
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DL8SFZ hat geschrieben:
Ich weiß ew nicht, was es ist. Es ist ein Gedankenexperiment. Eventuell stellt das, was man dann am Empfangsdipol empfangen kann, die doppelte Frequenz da, weil wir eine wechselnde, elektromagnetische Welle haben, die nicht zwischen + max und -max schwingt, sondern zwischen +max und 0.


Für die elektromagnetische Welle, die sich vom Dipol ablösen soll, wäre es total egal ob der Dipol rotiert oder nicht, am Schwingverhalten ändert sich absolut nichts.


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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 20:49 
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Hallo Stefan,
ich habe eine 2m 10xy in X-Montage mit Polarisationsumschaltung H, V, 2x schräg die Einzelebene und zirkular rechts und links. Mich hat die Theorie dazu schon beschäftigt, weil ich ja auch per Phasenleitung bei linear H oder V die Polarisationsebene drehe, die von der Montage her 45° oder 135° wäre. Man kann es auch per EXCEL sehr schön darstellen, wie bei Zusammenschaltung der X-Antennen per Phasenverschiebung sich das Feld entsprechend dreht, aber statisch H oder V wird, bei entsprechender konstanter Phasenverschiebung für H und V. Bei Einzelanschaltung bleibt es schräg im Raum.

Zur Orientierung und alles linear, d.h. eben Fläche gerechnet: das E-Feld liegt genau so im Raum wie Deine (Dipol-)Elemente. bei H-Polarisierung also horizontale E-Wellen bei waagerechten Elementen. Die H-Wellen (Magnetfeld) sind um 90° gedreht, also Vertikal. Alles freier Raum, nix reflektiert. Wenn Du jetzt die lineare einzelne Antenne drehst, dreht sich das Feld ganz einfach mit. Es bleibt ein lineares eben polarisiertes Feld mit entsprechender Winkellage zum Boden. Das hat mit zirkularer Polarisation überhaupt nichts zu tun, die Polaristionsebene bleibt immer die Elementebene..

Wenn die Gegenseite nicht die gleiche Lage hat, wird das Signal lediglich gedämpft. Bei 90° Differenz rechnet man mit 20-30dB Dämpfung, das ist die maximal schlechte Stellung (wegen der rechts-links Symmetrie der Antenne). Ansonsten, Beispiel: eine Antenne steht, die andere spielt Propeller, dann hast Du QSB zwischen 0 und -20dB - so in der Praxis. Die QRG bleibt, lediglich die Signalstärke schwankt. Das gilt jetzt alles aber nur für zwei lineare Dipole, d.h. die eine feste Polarisationebene gleich der Elementebene haben, und die dreht sich immer mit.

Ich weiß nicht, ob irgendwo Einstein zuschlägt, d.h. ab welcher Rotationsgeschwindigkeit wir Lichtgeschwindigkeits-Korrekturen machen müssen. Aber im normalen "Newton"-Raum kannst Du schon recht ordentlich kurbeln, bevor wir 4-dimensional werden müssen. Jedenfalls heute nicht mehr, für die 4. Dimension und Einstein müßte ich meine Physikschwarte dazu rauskramen, bevor ich Unsinn erzähle.

73 Peter


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BeitragVerfasst: Mi 18.10.2017 22:07 
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db6zh hat geschrieben:

Zur Orientierung und alles linear, d.h. eben Fläche gerechnet: das E-Feld liegt genau so im Raum wie Deine (Dipol-)Elemente. bei H-Polarisierung also horizontale E-Wellen bei waagerechten Elementen. Die H-Wellen (Magnetfeld) sind um 90° gedreht, also Vertikal. Alles freier Raum, nix reflektiert. Wenn Du jetzt die lineare einzelne Antenne drehst, dreht sich das Feld ganz einfach mit. Es bleibt ein lineares eben polarisiertes Feld mit entsprechender Winkellage zum Boden. Das hat mit zirkularer Polarisation überhaupt nichts zu tun, die Polaristionsebene bleibt immer die Elementebene..

Wenn die Gegenseite nicht die gleiche Lage hat, wird das Signal lediglich gedämpft. Bei 90° Differenz rechnet man mit 20-30dB Dämpfung, das ist die maximal schlechte Stellung (wegen der rechts-links Symmetrie der Antenne). Ansonsten, Beispiel: eine Antenne steht, die andere spielt Propeller, dann hast Du QSB zwischen 0 und -20dB - so in der Praxis.


Und das gilt nur für reine Bodenwellenausbreitung.
Läuft der Pfad über die Ionosphäre erfolgen so viele Phasendrehungen das es völlig egal ist mit welcher Polarisation der Dipol gerade abstrahlt.


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