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BeitragVerfasst: Mo 20.11.2017 19:48 
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Also .... :-) ....kleiner Nachtrag zu den Religionskriegen, für Leute die gerne nachlesen ....

Am 14.9.2014 hatte jemand eine einfache Frage: "Ich habe eine Verständnisfrage zum SWR bzw. zur Anpassung einer Antenne an die Leitung und den TRX. ftopic21364.html

Auf Seite 15 ftopic21364-210.html war es ganz heiß, und auf Seite 18 ftopic21364-255.html habe ich zuletzt geschrieben "(ich rühre mich gelegentlich wieder zum Thema, kann aber dauern)" ............ Hat es und ich habe mich gerührt, aber mehr rühre ich mich nicht mehr dazu. :-)

Irgendwo muß noch ein Thread mit wesentlich mehr Seiten dazu herumschwirren. Da haben wir alles mit EXCEL zu Fuß inkl. Graphiken bekämpft. Rejection-Peter war wie hier auch dabei. Das Thema ist .......................... Für mich war entscheidend, daß es mit den beiden Heften theoretisch und praktisch für mich nachvollziehbar ist. So ... mein persönlicher Deckel drauf.

73 Peter

ps Hallo Karsten, ja, das war dann die Folge von Karl, der nach der Diskussion alles in dem PDF aus seiner Sicht geschrieben hat. Irgendwo in den threads hat er auf seinen PDF verwiesen. Ich ziehe die link noch mal rüber, weil die Seite gewechselt hat.
http://cq-cq.eu/DJ5IL_rt002.pdf


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BeitragVerfasst: Mo 20.11.2017 20:37 
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hb9pjt hat geschrieben:
Rejection-Peter, was passiert denn mit der angezeigten rücklaufenden Leistung?


Die wird zum überwiegenden Teil abgestrahlt.
So lange kein Wirkwiderstand Leistung entnehmen kann haben wir lediglich mit Spannungen zu tun.

Der einzige Wirkwiderstand zwischen Sender und Antenne ist der ohmsche Teil des Speisekabels, an diesem fällt durch Stromfluss Spannung ab und führt zu Verlusten in Form der Kabeldämpfung.
Diese wirkt sich sowohl bei den hinlaufenden wie auch bei den zurück laufenden Wellen aus.

Der von der Antenne reflektierte Anteil wird am Innenwiderstand des Senders ebenfalls reflektiert und läuft wieder Richtung Antenne.
Die erhöht auch scheinbar die auf einem Wattmeter angezeigte Vorwärtsleistung.
An der Antenne wird erneut ein Teil reflektiert, der überwiegende Teil gelangt zu Abstrahlung.
Die rücklaufende Welle wird wiederum am Sender reflektiert und gelangt erneut an die Antennenklemmen usw.
Bei jedem Hin- oder Rücklauf ergeben sich I²*R Verluste auf dem Koaxkabel, die die Gesamtkabeldämpfung entsprechend erhöhen.
Durch die ständig wiederkehrende Reflexion auf dem Kabel ergeben sich immer auf der gleichen Stelle des Kabels durch die Überlagerung der entgegengesetzt verlaufenden Wellen Spannungsknoten und Spannungsbäuche, die scheinbar still stehen, die sogenannten "Stehenden Wellen".


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BeitragVerfasst: Mo 20.11.2017 21:47 
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Besten Dank Rejection-Peter für die Antwort.

Du schreibst, dass der überwiegende Teil der Leistung abgestrahlt wird. Du schreibst, dass nur die Leistung nicht abgestrahlt wird, welche im Speisekabel durch den Kabelverlust verloren geht. Habe ich das richtig verstanden?

Du weisst, ich bin nicht gleicher Meinung wie Du. Deshalb möchte ich NUR DIR ein paar Fragen stellen. Hier die ersten Fragen:

Angenommen wir haben ein Handfunkgerät mit Aufsteckantenne.
  • Das Handfunkgerät hat eine Anschlussimpedanz von 50 Ohm und eine Sendeleistung von 5 Watt.
  • Die Antenne ist ohne Antennenkabel direkt auf das Funkgerät aufgesteckt, hat 150 Ohm Impedanz und ist resonant, also eine rein resistive Last ohne Blindanteile.
  • Das Handfunkgerät hat keine PA-Schutzschaltung und regelt die Leistung nicht zurück.

Die Fragen:
  • a) Wie gross ist das SWR?
  • b) Welche Leistung wird abgestrahlt, wenn wir von einer idealen Antenne ausgehen ohne Verluste im Leiter?

Besten Dank für Deine Antwort

73, Peter - HB9PJT

rejection hat geschrieben:
hb9pjt hat geschrieben:
Rejection-Peter, was passiert denn mit der angezeigten rücklaufenden Leistung?


Die wird zum überwiegenden Teil abgestrahlt.
So lange kein Wirkwiderstand Leistung entnehmen kann haben wir lediglich mit Spannungen zu tun.

Der einzige Wirkwiderstand zwischen Sender und Antenne ist der ohmsche Teil des Speisekabels, an die-sem fällt durch Stromfluss Spannung ab und führt zu Verlusten in Form der Kabeldämpfung.
Diese wirkt sich sowohl bei den hinlaufenden wie auch bei den zurück laufenden Wellen aus.

Der von der Antenne reflektierte Anteil wird am Innenwiderstand des Senders ebenfalls reflektiert und läuft wieder Richtung Antenne.
Die erhöht auch scheinbar die auf einem Wattmeter angezeigte Vorwärtsleistung.
An der Antenne wird erneut ein Teil reflektiert, der überwiegende Teil gelangt zu Abstrahlung.
Die rücklaufende Welle wird wiederum am Sender reflektiert und gelangt erneut an die Antennenklemmen usw.
Bei jedem Hin- oder Rücklauf ergeben sich I²*R Verluste auf dem Koaxkabel, die die Gesamtkabeldämp-fung entsprechend erhöhen.
Durch die ständig wiederkehrende Reflexion auf dem Kabel ergeben sich immer auf der gleichen Stelle des Kabels durch die Überlagerung der entgegengesetzt verlaufenden Wellen Spannungsknoten und Span-nungsbäuche, die scheinbar still stehen, die sogenannten "Stehenden Wellen".


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BeitragVerfasst: Mo 20.11.2017 22:35 
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hb9pjt hat geschrieben:

Du weisst, ich bin nicht gleicher Meinung wie Du.

Du weisst, dass das nicht meine Meinung ist sondern eine physikalische Wirkung?

Hier die ersten Fragen:

Angenommen wir haben ein Handfunkgerät mit Aufsteckantenne.
  • Das Handfunkgerät hat eine Anschlussimpedanz von 50 Ohm und eine Sendeleistung von 5 Watt.
  • Die Antenne ist ohne Antennenkabel direkt auf das Funkgerät aufgesteckt, hat 150 Ohm Impedanz und ist resonant, also eine rein resistive Last ohne Blindanteile.
  • Das Handfunkgerät hat keine PA-Schutzschaltung und regelt die Leistung nicht zurück.

Die Fragen:
  • a) Wie gross ist das SWR?

    Stehende Wellen gibt es nur auf HF führenden Leitungen.
  • b) Welche Leistung wird abgestrahlt, wenn wir von einer idealen Antenne ausgehen ohne Verluste im Leiter?



Das Funkgerät liefert eine maximale Spannung von 15,81V wenn es mit 50 Ohm abgeschlossen ist, angenommen diese Spannung würde sich auch nicht verändern wenn jeglicher Abschluss fehlt und keine Regelung greift, dann:

Da es keinerlei Dämpfung zur Antenne gibt ergibt sich mit 15,81V²/150Ohm eine in die Antenne eingespeiste Leistung von 1,67W, das ist gleichzeitig die Leistung die das Handfunkgerät unter diesen Bedingungen abgibt.

Wieviel Leistung abgestrahlt wird hängt dann vom Gewinn der Antenne ab.


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BeitragVerfasst: Mo 20.11.2017 23:11 
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Danke Rejection-Peter. 1.67 Watt an der Antenne, da bin ich gleicher Meinung.

Nochmals eine Frage NUR für Rejection-Peter. Wenn in unserem Beispiel zwischen TRX und Antenne ein SWR Meter eingeschlauft ist:

  • Welches SWR wird angezeigt?

73, Peter - HB9PJT

PS: Die abgestrahlte Leistung hängt nicht vom Gewinn der Antenne ab, sondern vom Verlust. Antennengewinn bedeutet, dass die zur Verfügung stehende Leistung in gewisse Richtungen stärker abgestrahlt wird als in andere Richtungen.
rejection hat geschrieben:
Wieviel Leistung abgestrahlt wird hängt dann vom Gewinn der Antenne ab.


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BeitragVerfasst: Mo 20.11.2017 23:18 
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Ihr tanzt die ganze Zeit um den VERLUST rum... Ist euch eigentlich nicht klar, daß SWR nur eine REFLEXION verursacht und sich im Zusammenspiel mit Antennen- und Kabelverlust erst der eigentliche "SWR-Verlust" ergibt? So steht das übrigens auch in dem verlinkten PDF, da steht nichts von tatsächlichen 25% Verlust bei einem SWR von 3, sondern erstmal von 25% REFLEXION!

Wenn auf einen Schuß 25% Verlust entstehen würde, müßte das irgendwo als Wärme auftauchen, denn aus dem Kabelende läufts ja nicht raus. Tut es aber nicht. Mein Kabel bleibt auch bei Kurzschluß kalt! Daß der TRX damit nichts anfangen kann, ist eine völlig andere Gesichte. Der tatsächliche Verlust ergibt sich aus Kabel, Antenne und ggf. Kopplung - wenn vorhanden. Nicht durchs SWR alleine!

Und - auch wenn ich nicht gefragt war - natürlich reagiert ein 150-Ohm-Abschlußwiderstand anders, als ein Antennensystem mit anzunehmenden Wirk- und Blindwiderständen. Der verbrennt die Leistung auf dem Kühlblech. Macht ein Kabel oder die Antenne aber nicht. Natürlich ist deswegen das SWR von 3 in beiden Fällen gegeben. Aber die Wirkung ist eine andere. Gehst Du von 50 Ohm abwärts, kommst Du auch mal an SWR 3 vorbei....


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BeitragVerfasst: Di 21.11.2017 0:02 
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Ich steige aus den Schmarrn jetzt komplett aus. SWR heißt Stehwellenverhältnis, also muß erst einmal eine Welle da sein, also eine räumlich fortschreitende transversale Schwingung mit E/H-Feldern. Mein Funkgerät hat eine Impedanz von 50 Ohm und keinen (Abschluß-)Widerstand von 50 Ohm an der Koaxbuchse. An meinem Antenneneingang kann man eine Impedanz messen, da sind auch keine 50 Ohm zum Energieverbrauch angelötet und ich werde zum Messen auch keine 150 Ohm anlöten. Wenn ich an der 2m Handfunke zwischen TX Ausgang und Antennen-Pi...nn ein SWR-Meter schraube, zeigt das eine feuchten Kehrricht an, weil dort keine Leitung ist, die auch nur eine komplette Schwingung lang ist. Wir haben auch keinen Gleichstrom, auch keinen quasi-Gleichstrom mit 50 Hz zwischen TX und Antenne, womit man solche bescheuerten Vergleiche machen kann.

Von mir aus kann hb9pjt seine 25% Verlust bei einem SWR von 3, wo immer er den Verlust und das SWR mißt, behalten und über den Antennenstrahlungswiderstand in die Luft abstrahlen.

Ich kann nur diejenigen, die sich etwas ernsthafter für die Materie interessieren, an Fachliteratur verweisen und nicht alles zu glauben, was im Netz herum trollt.

Servus hier, GN, bevor ich noch 25% Verstand verliere und meine verlustbehaftete Yagi wegwerfe :-) , 73 Peter


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BeitragVerfasst: Di 21.11.2017 0:39 
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hb9pjt hat geschrieben:

Wenn in unserem Beispiel zwischen TRX und Antenne ein SWR Meter eingeschlauft ist:

  • Welches SWR wird angezeigt?

3 natürlich wenn es sich um einen 50 Ohm Richtkoppler handelt.

PS: Die abgestrahlte Leistung hängt nicht vom Gewinn der Antenne ab, sondern vom Verlust. Antennengewinn bedeutet, dass die zur Verfügung stehende Leistung in gewisse Richtungen stärker abgestrahlt wird als in andere Richtungen.


Deswegen werden Antennen wohl auch immer statt mit ihrem Gewinn mit ihrem Verlust angegeben?

Was ist denn nun mit Deiner Behauptung, dass bei SWR3 grundsätzlich 25% der Leistung irgendwo hin verschwinden?


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BeitragVerfasst: Di 21.11.2017 1:15 
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Zitat:
Die abgestrahlte Leistung hängt nicht vom Gewinn der Antenne ab, sondern vom Verlust.

Umgekehrt wird wohl ein Schuh draus. Konstruktionsbedingt hat die Antenne eine um x db höhere STRAHLUNGSleistung - ein Halbwellendipol 6 dbi. Ein Isotrop (das bezogene "i") ist die "0db-Antenne", weil sie räumlich in alle Richtungen gleich strahlt. Daß der Gewinn was mit einem veränderten Strahlungsdiagramm zu tun hat, ist physikalisch und mathematisch begründet, weil eine Sende-Antenne kein AKTIVES Element darstellt. Trotzdem hat sie im Grundprinzip erstmal keinen Eigenverlust - auch nicht in der Urform. Man muß das Gesamtsystem betrachten, dann hast Du einen Systemverlust, den Du dem Antennegewinn gegenrechnen mußt. So paßt das dann. Die 25% Verlust hast Du bei SWR 3 immer noch nicht.

Also ich gehe jetzt mal davon aus, daß Du Deine Antennen nicht aus Plastik, trockem Holz, Keramik oder sonst einem Nichtleitenden Material baust 8) Denn damit käme meine Theorie schwer ins Wanken...


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BeitragVerfasst: Di 21.11.2017 2:36 
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db6zh hat geschrieben:
Ich steige aus den Schmarrn jetzt komplett aus.


Gute Idee, zieht man in Betracht dass hier hauptsächlich aneinander vorbei geschrieben wird :P.

rejection hat geschrieben:
Was ist denn nun mit Deiner Behauptung, dass bei SWR3 grundsätzlich 25% der Leistung irgendwo hin verschwinden?


Der Quelle wird nur 75% der max. verfügbaren Leistung entnommen. Weder verschwinden die "25%" noch gehen diese verloren.

_________________
73, Robert.


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BeitragVerfasst: Di 21.11.2017 11:52 
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0ri0n hat geschrieben:

rejection hat geschrieben:
Was ist denn nun mit Deiner Behauptung, dass bei SWR3 grundsätzlich 25% der Leistung irgendwo hin verschwinden?


Der Quelle wird nur 75% der max. verfügbaren Leistung entnommen. Weder verschwinden die "25%" noch gehen diese verloren.


Auch das ist nicht richtig wenn das SWR3 zwar auf der Leitung gemessen wird die Endstufe jedoch ihre volle Leistung liefert da die Leitung angepasst ist.


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BeitragVerfasst: Di 21.11.2017 20:20 
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Registriert: Sa 26.3.2016 19:45
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rejection hat geschrieben:
0ri0n hat geschrieben:
Der Quelle wird nur 75% der max. verfügbaren Leistung entnommen. Weder verschwinden die "25%" noch gehen diese verloren.
Auch das ist nicht richtig wenn das SWR3 zwar auf der Leitung gemessen wird die Endstufe jedoch ihre volle Leistung liefert da die Leitung angepasst ist.
Hallo Rejection-Peter: das war der Punkt, den wir 2014 nie mit einer Meinung abschlossen. Nach Borucki/Kelocsay kann der Generator im eingeschwungenen Zustand bei SWR 3 nicht mehr die volle Leistung liefern. Zahlen lasse ich mal weg, je nachdem wo das SWR gemessen wurde liefert er außer der abgenommenen Nutzleistung noch plus Kabelverluste, aber mehr nicht. Bei einer Röhren-PA, wenn die nicht zurückregeln würde, hast Du bei gleicher PA-Eingangsleistung die Differenz als ein plus auf der Anodenverlustleistung. In's Kabel gehen nur die 75% (plus Kabelverluste, wenn das SWR an der Antenne gemessen wurde).

Das ist jedenfalls mein letzter Stand, soweit ich für mich die Theorie verstanden habe. Wenn das falsch wäre, gäbe es keinen Grund, bei zu hohem SWR eine PA runter zu regeln (bzw. falls es nicht schaltungsabhängig "automatisch" passiert). Durch die verheizten Röhren kommt doch die krude Theorie, daß die Reflexion "in den Generator" fließt, was aber wiederum Unsinn ist. In der PA steigt mit etwas Pech die Verlustleistung und der Input-Überschuß steigt u.U. als Rauch auf ........

Wir können aber hier Schluß machen, weil es OT ist und wir sonst wieder im Religionskrieg mit Differentialgleichungen und Weltanschauungen landen. Inkl. Maxwell, DJ5IL und und und.

In der Praxis kann man bis SWR 3 relativ gut leben und darüber ist es einfach Sch.........lecht. Da sind sich eigentlich alle einig.

73 Peter (jedenfalls nur als Ergänzung und streiten mag ich darüber nicht mehr)


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BeitragVerfasst: Di 21.11.2017 21:24 
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db6zh hat geschrieben:
rejection hat geschrieben:
0ri0n hat geschrieben:
Der Quelle wird nur 75% der max. verfügbaren Leistung entnommen. Weder verschwinden die "25%" noch gehen diese verloren.
Auch das ist nicht richtig wenn das SWR3 zwar auf der Leitung gemessen wird die Endstufe jedoch ihre volle Leistung liefert da die Leitung angepasst ist.
Hallo Rejection-Peter: das war der Punkt, den wir 2014 nie mit einer Meinung abschlossen. Nach Borucki/Kelocsay kann der Generator im eingeschwungenen Zustand bei SWR 3 nicht mehr die volle Leistung liefern. Zahlen lasse ich mal weg, je nachdem wo das SWR gemessen wurde liefert er außer der abgenommenen Nutzleistung noch plus Kabelverluste, aber mehr nicht.


Hallo Peter, ich schrieb:

"da die Leitung angepasst ist".

Wenn die Leitung angepasst ist sieht der Endstufenausgang kein SWR3 und liefert volle Ausgangsleistung.

Jeder Funkamateur mit Allbandantenne und Hühnerleiterspeisung, bei der so ziemlich jedes SWR zwischen 1 und 30 vorkommen kann, nutzt das mit Hilfe seines Antennenkopplers aus.
Nur die Kabeldämpfung, die Zusatzverluste durch SWR und die Verluste an den Bauteilen im Koppler werden in Wärme umgesetzt, aber das sind niemals 25% der Sendeleistung bei SWR3.

Röhren PAs können typisch ein SWR3 mit ihrem Pi-Filter anpassen, da passiert dann auch nichts mit der Verlustleistung der Röhren, die ändert sich dabei nicht.
Allenfalls ändert sich das Betriebs-Q im Pi-Filter und dann können dessen Verluste grösser oder kleiner werden.

Beu Transistor Endstufen sieht das natürlich völlig anders aus wenn sie nur ihren breitbandigen 50 Ohm Ausgang haben.


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BeitragVerfasst: Di 21.11.2017 22:13 
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rejection hat geschrieben:
Auch das ist nicht richtig wenn das SWR3 zwar auf der Leitung gemessen wird die Endstufe jedoch ihre volle Leistung liefert da die Leitung angepasst ist.
[/quote]

Mein Bezugspunkt befindet sich am Ausgang der (50 Ohm) Quelle. Es ist schnuppe ob die Last direkt oder über eine Übertragungsleitung angeschlossen ist. Solange an diesem Punkt das SWV > 1 ist, wird aus der Quelle nicht die max. verfügbare Leistung entnommen. Dass an einer Last am Ende einer verlustbehafteten Leitung noch weniger Leistung zur Verfügung steht, ist ein anderes Thema.

_________________
73, Robert.


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BeitragVerfasst: Di 21.11.2017 22:58 
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Es sieht so aus, daß wir uns da einig sind, zumindest meinen "wir" (0ri0n,rejection,ich) das gleiche. @Peter: "da die Leitung angepasst ist" ist mir durchgeflutscht. Ich hatte immer das SWR 3 auf der Brille, gerade weggeputzt. :-)

73 GN Peter


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