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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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Was soll's. Machen wir im Thema weiter: Ich knabbere ab und an immer wieder an den "Dualitäten" (besser Kamalitäten ) der Reflexion. Insofern war das jetzt eine gute Auffrischung der Für- und Wider-Argumente. Es ist ein feststehender Begriff im Umfeld zur Fehlanpassung an Leitungen, andererseits führt er immer wieder in die Irre, wenn man den Blickwinkel ändert - Energiebetrachtung vs. Leistungsfluß vs. U-I-Wellenbetrachtung. Man stolpert immer in die gleichen Löcher...... Insofern finde ich es gut, wenn ab und an mal neu diskutiert wird. 2011 hat es mich endgültig zum Durchackern der Kammerloher Leitungs-Seiten gebracht, den ich auf einen Flohmarkt bereits Jahre vorher erworben hatte, immer wieder lesen wollte und mich immer wieder davor gedrückt habe, die Ochsentour durch zu ziehen. Matthias war 2011 sehr hartnäckig, hi, und ich mußte es mehr oder weniger, um mit zu halten. Die Lesezeichen waren noch auf den alten Seiten, deshalb ging der Refresher jetzt wesentlich besser. Ich kriege mit der Vorgehensweise in dem Buch einfach meine alten Basteleien und praktische Erfahrung zig Jahre später rechnerisch super auf die Reihe. Früher (50er, 60er) habe ich mich mit Rechenschieber, Tabellen und Nomogrammen und "Versuchsserien" durchgebissen. Es macht mir heute mit etwas (aber auch nur etwas, hi) Freizeit Spaß, meine alten Versuche aus einer aufgehobenen Kladde am PC per Programm oder auch LTSpice "modern" nach zu rechnen. Teilweise tut es gut zu sehen, wie gut damals schon Bauchgefühl und dicker Daumen harmoniert haben -- obwohl mangels Kohle mit sehr einfachen Mittel gearbeitet werden mußte. Ok, genug "Oldie-Gebabbel", nur als Hintergrund, warum ich immer mit den alten Büchern anfange .... 73 Peter ps Vielleicht scanne ich doch die 69 Seiten "Leitungen" noch ein und fasse die immer wieder diskutierten Punkte zusammen. Erleichtert die nächste Diskussion.....
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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Peter, DL6LAT: [quote]bevor wir noch eine leckende Baustelle unnötig abermals von Null beginnen: Frage bitte da, wo meine Antwort zu unkonkret ist/war.[/quote] Ich hatte Dich bereits vorgestern um eine Konkrete Antwort gebeten, die Du bisher nicht gegeben hast. deshalb wiederhole ich meine Fragestellung, mit der Bitte um eine KONKRETE Antwort auf die beiden Fragen am Ende:
Es ist offenbar nicht möglich, von Dir konkrete Aussagen zu bekommen, deshalb versuchen wir es jetzt mal anders. Ich werde jetzt ein Übertragungssystem beschreiben welches, damit die Vorgänge auf der Leitung einfacher zu begreifen und zu berechnen sind, anstatt einer Wechselspannungsquelle eine Gleichspannungsquelle nutzt und einfach im Kopf rechenbare Größen hat. Und um gleich vorneweg ablenkende Einwände auszuräumen: Für eine ideale Übertragungsleitung ist es völlig belanglos, ob sie von einer Wechselspannungsquelle oder von einer Gleichspannungsquelle gespeist wird, nur dass sich im Fall einer Gleichspannungsquelle auf ihr kein Interferenzmuster in Form einer "Stehwelle" ausbilden kann. Außerdem ist im physikalischen Sinn jede Störung des elektromagnetischen Feldes eine "Welle", also nicht nur eine harmonisch oszillierende Welle wie sie von einem Hochfrequenzgenerator erzeugt wird sondern auch ein kurzer Impuls oder ein Transient.
Gegeben sei also eine Gleichspannungsquelle mit einer Urspannung von EMF = 2 Volt und einem Innenwiderstand von Ri = 1 Ohm, die über eine ideale Übertragungsleitung mit einem Wellenwiderstand von Zo = 1 Ohm einen Lastwiderstand mit R = 3 Ohm speist. Nach dem Einschalten sieht die Gleichspannungsquelle den Eingangswiderstand der Leitung mit Zo = 1 Ohm und schickt eine vorwärtseilende TEM-Welle mit Vv = 1 Volt und Iv = 1 Ampere los (1 Volt fallen über Ri ab). Die Wellenfront erreicht irgendwann den Ausgang der Leitung und damit den Lastwiderstand. Überall auf der Leitung herrscht jetzt eine Spannung von V = 1 Volt und ein Strom von I = 1 Ampere. Aber bei 1 Volt fließen durch den Lastwiderstand nur 0.33 Ampere und somit kann er den Strom von 1 Ampere nicht aufnehmen. Wir errechnen den Reflexionskoeffizienten Gamma:
Gamma = (R-Zo) / (R+Zo) = (3-1) / (3+1) = 0.5
Am Leitungsende ändern sich nun Spannung und Strom so, dass sie dem Lastwiderstand entsprechen. Diese Änderung erzeugt eine rücklaufende Welle von Spannung Vr und Strom Ir mit den Werten
Vr = Gamma * Vv = 0.5 Volt Ir = - Gamma * Iv = -0.5 Ampere
Mit dieser rücklaufenden TEM-Welle ändern sich nun Spannung und Strom auf der Leitung auf
V = Vv + Vr = 1 Volt + 0.5 Volt = 1.5 Volt I = Iv + Ir = 1 Ampere - 0.5 Ampere = 0.5 Ampere
und wir sehen, dass diese Werte jetzt auch zum Lastwidertstand R passen denn R = 1.5 Volt / 0.5 Ampere = 3 Ohm. Noch ein interessanter Hinweis: Das Verhältnis von Spannung und Strom der reflektierten Welle, also quasi ihre Wellenimpedanz, beträgt Z = |Vr| / |Ir| = 0.5 Volt / 0.5 Ampere = 1 Ohm. Sie ist völlig unabhängig vom Fehlabschluss der Leitung immer exakt gleich dem Wellenwiderstand Zo der Leitung !
Nach einiger Zeit erreicht die Wellenfront der rücklaufenden Welle den Leitungseingang, also die Gleichspannungsquelle. Ich möchte jetzt von Dir ganz konkret wissen, was mit dieser rücklaufenden TEM-Welle mit der Spannung Vr = 0.5 Volt und dem Strom Ir = 0.5 Ampere passiert. Zu welchem Teil wird sie von der Spannungsquelle reflektiert und zu welchem Teil absorbiert ? Und da Du ja der Ansicht bist, dass diese rücklaufende Welle ihre eigene Leistung trägt, wo geht die ggf. von de Spannungsquelle absorbierte Leistung hin ?
73 Karl, DJ5IL
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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Hier in paar nette Maple-Animationen der Uni Tübingen. Wenn ich mich recht entsinne hatte mich Karsten, DL8LBK, darauf aufmerksam gemacht ...
Feldstärken (E-Feld rot, B-Feld blau) im Abstand r (in Lambda) von einem Hertz'schen Dipol. Man beachte den Phasenuntershied von E und B, der sich nur im Abstand kleiner ca. 0.5 Lambda gravierend bemerkbar macht:
[img:6tfcbckt]http://cq-cq.eu/hertzpub11.gif[/img:6tfcbckt]
"So sieht also die Geburt einer elektromagnetischen Welle aus! Es ist wunderbar, der Natur beim Stricken zuzusehen!":
[img:6tfcbckt]http://cq-cq.eu/hertzpub12.gif[/img:6tfcbckt]
"Aber die Natur strickt keine linearen elektromagnetischen Wellen - sie kann es dreidimensional (mindestens)":
[img:6tfcbckt]http://cq-cq.eu/hertzpub13.gif[/img:6tfcbckt]
73 Karl, DJ5IL
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3b81
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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@dj5il: schaut nett aus. Ich habe meine "PC-Kladde" von 2011 wieder gefunden und werde das Literaturverzeichnis darin nacharbeiten. Damals hatte ich mir auch einzelne Handbücher aus unserer Kreis-/Gymnasium-Bücherei ausgeliehen. Das Problem bei der Literatur ist, daß die klassischen Physik und Elektrotechnik-Bücher den stationären und quasistationären Fall (Wellenlänge >> Leitungslänge) sehr gut abarbeiten, aber dediziert auf HF-Leitungen wird es an Literatur dünner und teurer. Ich hatte 8/2011 noch gepostet: [i:6y2phv3l]Zu Leistung, Energie, und deren Dichten möchte ich in den nächsten Tagen (ich setze allerdings ein paar Tage aus) das anfängliche Janzen-Beispiel mit den durchgängig komplexen Berechnungen nach Kammerloher durchrechnen. Janzen nimmt unter 10) und 11) hin- und rücklaufende Welle getrennt, verlangt paarweise auf der Leitung die Einhaltung des reellen Wellenwiderstandes und rechnet den Leistungsfluß durch. Kammerloher rechnet (im wesentlichen via Eulerform) mit den komplexen Ableitungen der Gleichungen den Spannungs- und Stromverlauf auf der Leitung durch, Punkt für Punkt. D.h. Kammerloher entspricht der Summenwellenbetrachtung und Janzen der Teilwellenbetrachtung -- wenn am Superpositionsprinzip was dran ist, müßte ein Vergleich beider aufgehen.[/i:6y2phv3l] Das blieb bis heute liegen - aber hole ich demnächst nach. Zu dieser angesprochenen Literatur: Gerd Janzen, DF6SJ, Die Geheimnisse der Hochfrequenzleitung, Grundsätzliche Betrachtungen ....., UKW-Berichte 3/1977, Seite 157-177, Beispiel mit MATHCAD als Hilfsmittel, Formeln aufgeführt und erklärt. Kammerloher, J., Oberbaurat Gauss-Schule Berlin (1957), Elektromagnetische Schwingungskreise, Leitungen und Antennen, in: C.F.Winter'sche Verlagshandlung, Füssen [Hrsg.], Lehrbücher der Feinwerktechnik, Hochfrequenztechnik I, Berlin Füssen 1957, 476 Seiten, Inhalt: Kapitel 40 und folgende (ab Seite 255): Offene Kreise. Leitungen, Antennen., antiquarisch 5-10 Euro heute lt. Suchmaschine. Ansonsten: es waren einige Beteiligte und auch diverse Literaturnachweise in dem alten Thread. So weit ich es aufgehoben habe: leo (Matthias, DJ1ML); df4kv (Ulrich); dh8wn (Ludwig); dl4zao (Günter); dj5il (Karl); dj7ww (Peter) und harald_001 als "Mit-Täter" . So ziemlich die gleichen Diskussionspunkte wieder ... , außer das ich damals Janzen sehr favorisiert habe und inzwischen den Kammerloher relativ gut verdaut habe. Jetzt wiederhole ich das ganze halt noch mal, bzw. hole nach, was vor 3 Jahren liegen blieb. 73 Peter ps Steuererklärung gestern abgegeben, also wieder Zeit für leichtere Berechnungen, hi.
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d09e
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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[quote]Nach einiger Zeit erreicht die Wellenfront der rücklaufenden Welle den Leitungseingang, also die Gleichspannungsquelle. Ich möchte jetzt von Dir ganz konkret wissen, was mit dieser rücklaufenden TEM-Welle mit der Spannung Vr = 0.5 Volt und dem Strom Ir = 0.5 Ampere passiert. Zu welchem Teil wird sie von der Spannungsquelle reflektiert und zu welchem Teil absorbiert ? Und da Du ja der Ansicht bist, dass diese rücklaufende Welle ihre eigene Leistung trägt, wo geht die ggf. von de Spannungsquelle absorbierte Leistung hin?[/quote] Hallo,
ach so, das kann ich nicht sagen. Wenn Du das so schreibst und willkürlich aber belanglos einphast, warum nicht. Also: P-Last = U²/R-Last; Rechne Dir bitte selbst "U" aus dem Spannungsteiler aus.
Inwiefern ist Gleichspannung in Verbindung mit TEM relevant oder aber Deine Fragestellung generell? Also, so ein Diskusion besitzt weder Ziel noch Richtung, weder Hand noch Fuß. Das mutet mehr einen wild und sinnlos zusammengewürfeltem Sparringstraining an.
Peter
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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Peter, DL6LAT: [quote]ach so, das kann ich nicht sagen (...)
Inwiefern ist Gleichspannung in Verbindung mit TEM relevant oder aber Deine Fragestellung generell? Also, so ein Diskusion besitzt weder Ziel noch Richtung, weder Hand noch Fuß. Das mutet mehr einen wild und sinnlos zusammengewürfeltem Sparringstraining an.[/quote] Ich stelle hiermit fest, dass Du meine beiden Fragen nicht beantworten kannst. Und wenn Du mein posting aufmerksam gelesen hättest, dann wüsstest Du, inwiefern Gleichspannung in Verbindung mit TEM relevant ist und warum ich dieses Beispiel gewählt habe. Diese Diskussion und mein Beispiel besitzen sehr wohl Richtung, Hand und Fuss, im Gegensatz zu Deinen Antworten. Leider ist es genauso unmöglich einen Pudding an die Wand zu nageln, wie mit Dir eine vernünftige Diskussion zu führen.
Weisst Du was ? Vergiss es !
Moin Karl, DJ5IL
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d09e
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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Hallo,
das Problem ist, Du kannst nichts feststellen und schon gar nicht bei einem von Dir vorgegebenem System mit "null" Frequenzabhängigkeit.
Bist Du ein echter Doof, oder tust Du nur so, was bist Du von Beruf?
Peter
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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[quote]das Problem ist, Du kannst nichts feststellen und schon gar nicht bei einem von Dir vorgegebenem System mit "null" Frequenzabhängigkeit.
Bist Du ein echter Doof, oder tust Du nur so, was bist Du von Beruf?[/quote] ENDE DER DURCHSAGE ...
73 Karl, DJ5IL
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d09e
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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Hallo,
also ein echter Narr, ich hatte es erst einmal so nicht erwartet.
Kein Wunder, daß Du von vorne bis hinten nur Bahnhof verstehst. Nur Tollpatsch denkt sich in einem Gleichstromkreis ein swr-meter.
Wären wir Auge in Auge, ich hätte Dir in Deinem Wahn voll zugestimmt, keine Ahnung ob der vielen Rätsel gehabt und Dich noch aufgemuntert keine Zeit zu verlieren (damit Du schnellst von meinen Füßen wärst).
Peter
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d09e
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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Hallo Karl,
lass uns ernsthaft das Thema wechseln: Software ist für _mich_ ein unbekanntes Feld. Bei dem tHEMA müsste ich perse wesentlich mehr glauben.
Peter
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d744
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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9afa
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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[quote]
also ein echter Narr, ich hatte es erst einmal so nicht erwartet.
Kein Wunder, daß Du von vorne bis hinten nur Bahnhof verstehst. Nur Tollpatsch denkt sich in einem Gleichstromkreis ein swr-meter.
Wären wir Auge in Auge, ich hätte Dir in Deinem Wahn voll zugestimmt, keine Ahnung ob der vielen Rätsel gehabt und Dich noch aufgemuntert keine Zeit zu verlieren (damit Du schnellst von meinen Füßen wärst).
[/quote] Der Einzige, der in diesem Thread seine fachlichen und kommunikativen Defizite offengelegt hat, warst Du selber.
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3b81
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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[quote]........ und wir sehen, dass diese Werte jetzt auch zum Lastwidertstand R passen denn R = 1.5 Volt / 0.5 Ampere = 3 Ohm. Noch ein interessanter Hinweis: Das Verhältnis von Spannung und Strom der reflektierten Welle, also quasi ihre Wellenimpedanz, beträgt Z = |Vr| / |Ir| = 0.5 Volt / 0.5 Ampere = 1 Ohm. Sie ist völlig unabhängig vom Fehlabschluss der Leitung immer exakt gleich dem Wellenwiderstand Zo der Leitung !
Nach einiger Zeit erreicht die Wellenfront der rücklaufenden Welle den Leitungseingang, also die Gleichspannungsquelle. Ich möchte jetzt von Dir ganz konkret wissen, was mit dieser rücklaufenden TEM-Welle mit der Spannung Vr = 0.5 Volt und dem Strom Ir = 0.5 Ampere passiert. Zu welchem Teil wird sie von der Spannungsquelle reflektiert und zu welchem Teil absorbiert ? Und da Du ja der Ansicht bist, dass diese rücklaufende Welle ihre eigene Leistung trägt, wo geht die ggf. von de Spannungsquelle absorbierte Leistung hin ?.... [/quote]Hallo Karl, ich rechne es jetzt nicht mit den Zahlen durch (hole ich später nach). Ich hab gerade noch einmal Physik Grundlagen Schwingungen/Wellen durchgeackert. Ich bleibe einfach mal bei den alten Begriffen "Wanderwelle" und "Stehwelle". Du hast es ja schön vorgerechnet, daß die hinlaufende Welle sich an den Lastwiderstand anpaßt. Der "fehlende Teil" wird reflektiert, das heißt für diesen Anteil ändert sich in der Wellengleichung ein Vorzeichen. Wir reden ja über die eingeschwungene Situation und das bedeutet, das wir einen hinlaufenden "Überschuß" haben (bleibt "eingeschwungen" erhalten und ist nicht einfach weg), der außer der Richtung die gleichen Werte wie der reflektierte Teil hat. Beide überlagern sich. Damit wird eine "Stehwelle" erzeugt, die den Leistungstransport ("Wanderwelle") überlagert -- aber nicht weiter ändert. Diese Stehwelle (Sonderfall) transportiert garnichts mehr (im eingeschwungenen Zustand), sondern reduziert sich nach dem Einschwingvorgang auf eine einfache (lokal fixe) Schwingung - bei verlustloser Leitung ohne weitere Zufuhr und Verluste bis zum St. Nimmerleinstag. In der Summe haben wir die klassischen Leitungsbilder mit Welligigkeit, Bäuche und Knoten immer schön an der gleichen Stelle.
Das Superpositionsprinzip hat mir einiges Kopfzerbrechen bereitet, gilt aber nur für linearen Beziehungen: -- es gilt in unserem Fall für Strom und Spannung (E- und H-Feld) aber nicht mehr für Leistungsberechnungen, weil die bei Verknüpfung über den konstanten Wellenwiderstand nicht mehr linear sind (U²/R , I²*R ).
Bis demnächst wieder, 73 Peter
ps ich war zwar nicht angesprochen, aber das Beispiel paßte gerade.
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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Peter, DB6ZH:
[quote]Das Superpositionsprinzip hat mir einiges Kopfzerbrechen bereitet, gilt aber nur für linearen Beziehungen: -- es gilt in unserem Fall für Strom und Spannung (E- und H-Feld) aber nicht mehr für Leistungsberechnungen, weil die bei Verknüpfung über den konstanten Wellenwiderstand nicht mehr linear sind (U²/R , I²*R ).[/quote] Ganz genau den Nagel auf den Kopf getroffen, das Superpositionsprinzip gilt nur für lineare Größen und deshalb NICHT für Leistungen. Deshalb wirst Du auch feststellen, dass die Beispielrechnungen in den Lattice-Diagrammen von Borucki bei > 2 Reflexionen (in zwei Dimensionen funktioniert es noch, weil sich die Kreuzterme neutralisieren) unzulässig sind. Sprichst Du nämlich den einzelnen Teilwellen "Ihre" Leistung zu und summierst diese, kommt was anderes raus als wenn Du die Leistung aus den superponierten Teilwellen von Spannung und Strom berechnest !
73 Karl, DJ5IL
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Betreff des Beitrags: Re: Allg. Verständnisfrage zum Thema SWR |
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Ist das SWR eigentlich bei jeder Antenne im Lieferumfang enthalten, oder muss man das als Zubehör extra kaufen? duck
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