Amateurfunk Forum - Archiv

Hallo Forum,

ich stelle erfreut fest, dass die Diskussion jetzt ganz sachlich und auf sehr ansprechendem fachlichem Niveau geführt wird, weil kein Störer mehr verbale Blindleistung erzeugt. Ich habe momentan wenig Zeit und kann nur ab und zu kurz reinschauen, möchte hier im Forum aber innerhalb der nächsten Tage einen sehr einfachen und praktisch verifizierbaren Beweis dafür liefern und mit Euch diskutieren, dass es im eingeschwungenen System die totale re-Reflexion am Generator und die zurückfließende Energie nicht gibt. Bin mal gespannt, ob ich mir da was überzeugendes und belastbares habe einfallen lassen. Bis dahin ...

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Karl, DJ5IL

... hier noch zwei gute links, die Richtkoppler und Zirkulator/Isolator gut erklären:

[url:2z0kh662]http://de.wikipedia.org/wiki/Richtkoppler[/url:2z0kh662]

[url:2z0kh662]http://www.mpdigest.com/issue/articles/2008/may/meca/default.asp[/url:2z0kh662]

73
Karl, DJ5IL

[quote]...möchte hier im Forum aber innerhalb der nächsten Tage einen sehr einfachen und praktisch verifizierbaren Beweis dafür liefern und mit Euch diskutieren, dass es im eingeschwungenen System die totale re-Reflexion am Generator und die zurückfließende Energie nicht gibt. [/quote]

Darauf bin ich gespannt.
Sinnvollerweise in einem neuen Thread

73

Ich glaube eben nicht, daß wir hier nur "um des Kaisers Bart" streiten, sondern um ganz grundlegende Dinge. Streiten sowieso nicht, ich frage nur.

Während Dl4zao diese Meinung hier ist:
[quote]... die Modellbetrachtung dass eben keine LEISTUNG RÜCKWARTS FLIESST, sondern nur deren Ursache, TEM-Wellen. (...) Was nicht zwangläufig bedeutet, dass (im eingeschwungenen Zustand) auf der Leitung auch tatsächlich LEISTUNG (gemeint ist Energie) ZURÜCK fliessen muss.[/quote],

meinen andere meinem Verständnis nach das Gegenteil:

[quote][quote]Albert66 hat geschrieben:
Am Anfang hat er 4 Beispiele im Text, Aussage daß echte Wirkleistung reflektiert wird.[/quote]

Ich denke darüber gibt es doch sowieso keinen Zweifel.

73
Peter[/quote]

(Aussage von DJ7WW)

Quelle:
ftopic10668-45.html

Für mich sind diese beiden Aussagen ein definitiver Widerspruch, die Erklärungen sind gegensätzlich.

Die Erklärung von Dl4zao, daß eine "Ursache" (TEM-Welle) ohne Wirkung (Leistung) fließe, erscheint mir doch von anderer Qualität als des Kaisers Bart zu sein...

[quote]

Die Erklärung von Dl4zao, daß eine "Ursache" (TEM-Welle) ohne Wirkung (Leistung) fließe, erscheint mir doch von anderer Qualität als des Kaisers Bart zu sein...[/quote]

Das ist bei jeder Funkübertragung so - und jeder findet es normal. Die "Wirkung" entsteht erst, wenn ich eine Antenne aufhänge. Und es steht für mich auch außer Frage, dass Energie übertragen wird. Aber nicht unbedingt auf einer Leitung zurückreflektiert zum Generator, solange dieser aktiv und das System eingeschwungen ist.

Zum "Streit um Kaisers Bart" nützt es nichts, ein geflügeltes Wort für Wort zu sezieren, sondern man muss die semantische Bedeutung als Ganzes betrachten: Ein Diskurs, bei dem es um Annahmen und Überzeugungen geht bzw zu dem es keinen einfachen schlüssigen Sachbeweis gibt. Und so möchte ich es bitte verstanden wissen. Wenn jemand die Nase voll hat, dann hat das nicht unbedingt was mit Schnupfen zu tun.

Da es sich hier um abstrakte Modelle dreht, deren Beweis wahrscheinlich mit komplizierter Maxwellscher Mathematik zu führen sind, aber nicht durch alltäglichen Analogien mit Kisten und LKW, wird es sicher schwer möglich sein, gegen eine Überzeugung zu argumentieren, die sich auf Kisten und LKW gründet (beispielhaft gemeint, bitte nicht wörtlich sezieren). Wir drehen uns darum seit geraumer Zeit im Kreis. Insofern kann ich mit einem "agree to disagree" gut leben und bin gespannt auf DK5ILs weiterführende Diskussion.

73

@ Guenther

Um Missverständnissen vorzubeugen: ich vertrete nicht die Ansicht, dass eine Welle keine Energie transportieren kann. Das zu unterstellen waere aus den Zusammenhang gerissen.

Ich folge aber DJ5ILs Modell, dass Energie auf einer Leitung nur in einer Richtung fliesst und zwar vom Generator zur Senke. Als Ergebnis der Superposition von vor- und ruecklaufender Welle.

73

@dl4zao

Vermutlich langweile ich Dich einfach mit den Fragen. Mag sein, ich komme halt nicht aus der Physiker-Ecke, habe mich in meinem Leben bisher halt überwiegend mit anderen Dingen beschäftigt (EDV).

Allerdings habe nich ich angefangen, Analogien zu verwenden, sondern der von Dir so geschätzte Dj5IL. Wenn er dies tut, dann muß er auch damit leben, daß man die entsprechenden Fragen dazu stellt und etwaige Schwachpunkte (so es welche sind) aufdeckt. Ansonsten darf man wohl getrost annehmen, daß das Anführen der Analogie unsinnig ist, wenn es nicht genügend erklärt und immer dann, wenn es anfängt schwierig zu werden, als einzige Erklärung herhalten soll, es sei ja "nur" eine Analogie...

Ich sehe eben in den Ausführungen von DJ5IL eine Antinomie zu den Ausführungen von Maxwell.

Daß eine Energieübertragung im luftleeren Raum möglich ist, bewzeifelt ja niemand. Aber darüber reden wir hier ja gar nicht...

Es geht um Übertragung von Energie und evtl. auch Wirkleistung und deren Reflexion auf Leitungen. Und um die Variabilität des Vorgangs im Zusammenhang mit der Anpassung eben dieser Leitungen und der Lasten.

[quote]Daß eine Energieübertragung im luftleeren Raum möglich ist, bewzeifelt ja niemand. Aber darüber reden wir hier ja gar nicht...
[/quote]

Doch. Genau darueber reden wir. Zumindest ueber sehr ähnliche Mechanismen.

73

Nur mal als Anregung bei dem ganz inetressanten Thread zur Diskussioon:

a) Hohlleiter und Reflexionen.
b) Licht und Reflexionen.
sind ja ganz ähnliche bzw sogar gleiche Mechanismen , auch wenn sich die Dimension der Welle ändert, bzw Frequenz oder Energie des Quants.
Welle als Teilchen kann man ja auch als Analogon verwenden (Dualismus von Welle und Teilchen http://de.wikipedia.org/wiki/Welle-Teilchen-Dualismus), ein Teil der Photonen läuft hin und etwas wird zurückrefkektiert.
unsere HF sind auch Photonen (wenn auch ziemlich fette . Wellenlänge...)
Man gerät nun leider an die Grenzen der Vorstellungskraft daher auch die Schwierigkeiten hier bei der Erklärung.

[quote]....
Ich sehe eben in den Ausführungen von DJ5IL eine Antinomie zu den Ausführungen von Maxwell.

Daß eine Energieübertragung im luftleeren Raum möglich ist, bewzeifelt ja niemand. Aber darüber reden wir hier ja gar nicht...

Es geht um Übertragung von Energie und evtl. auch Wirkleistung und deren Reflexion auf Leitungen. Und um die Variabilität des Vorgangs im Zusammenhang mit der Anpassung eben dieser Leitungen und der Lasten.[/quote]Mit DJ5ILs Analogien habe ich auch meine Probleme, aber nicht mit den eigentlichen Aussagen. Man muß außerdem Maxwell und Maxwell unterscheiden -- mit W2DU - Maxwell klemmt es etwas, aber nicht mit dem "Gleichungs-Maxwell (sk)". Mit letzterem arbeitet auch DJ5IL.

Im Grunde sind die Leitungen nur Gleitschienen der Wellen mit einem anderen Wellenwiderstand als der Freiraum. Die Reflektion geht auch nicht überall hin, sondern kerzengerade wieder auf die Leitung (eben nicht in die Leitung, sondern daran entlang).
73 Peter

überlappt gerade: @rdklein -- bitte keine neuen Baustellen . Ich muß qrt machen, bis später.

Günther,

wie mir scheint, hast Du Dich zu sehr in meine Analogie mit der Kaufkraft verbissen. JEDE Analogie hinkt irgendwo ! Ich hatte hier bereits geschrieben, dass diese Analogie offenbar nicht in dem von mir beabsichtigten Sinn verstanden wird und ich sie deshalb nicht mehr im Kontext "Fluss von Wirkungsvermögen" anführen werde (obwohl ich der Meinung bin, dass sie zumindest Blindleistung bildlich gut erklärt). Also vergiss sie einfach, OK ?

Zu Walt Maxwell, W2DU, den Du ja sicherlich meinst:

Ist Dir schon aufgefallen, dass er an keiner einzigen Stelle seiner zwei Bücher (Reflections I und II) - Teile davon wurden vor langer Zeit in der CQ DL in Übersetzung veröffentlicht - erklären kann, wie die von ihm propagierte totale re-Reflexion am Generator zustande kommen soll ? Es heißt dann sinngemäß etwa so: Also, eine wirkliche totale re-Reflexion gibt's ja dort nicht, weil Ri = Zo, aber irgendwie wasweißichweshalb wirken die Vektoren dort so zusammen dass es dann dort doch so etwas wie eine totale re-Reflexion geben muss ... Sehr aufschlussreich !

Dasselbe gilt für Lorenz Borucki, DL8EAW, mit dem ich deshalb schon vor längerer Zeit mächtig in die Wolle geraten bin. Er hat mir immer nur Fragen gestellt, ohne meine Fragen beantworten oder stichhaltige Begründungen liefern zu können, und als es dann für ihn argumentativ sehr eng wurde, hat er den Dialog einfach zutiefst beleidigt abgebrochen ...

P.S.: Ich bin auch kein Physiker, sondern Informatiker. Der einzige "echte" studierte Physiker den ich in unserer Runde kenne ist Uli, DF4KV. Oder gibt's sonst noch einen ?

73
Karl, DJ5IL

Hallo Karl,
[quote]
Zu Walt Maxwell, W2DU, den Du ja sicherlich meinst:

Ist Dir schon aufgefallen, dass er an keiner einzigen Stelle seiner zwei Bücher (Reflections I und II) - Teile davon wurden vor langer Zeit in der CQ DL in Übersetzung veröffentlicht - erklären kann, wie die von ihm propagierte totale re-Reflexion am Generator zustande kommen soll ? Es heißt dann sinngemäß etwa so: Also, eine wirkliche totale re-Reflexion gibt's ja dort nicht, weil Ri = Zo, aber irgendwie wasweißichweshalb wirken die Vektoren dort so zusammen dass es dann dort doch so etwas wie eine totale re-Reflexion geben muss ... Sehr aufschlussreich ![/quote]
Hm, ich habe W2DU immer so verstanden, daß er für totale Re-Reflexion unbedingt immer konjugiert-komplexe Anpassung postuliert; bei eingeschwungenem System Generator+Leitung gibt es bei ihm ja sogar Absorption im Generator-Innenwiderstand, weswegen er vorsichtshalber im Labor einen Abschwächer hinter den Sender hängen wollte. Er wurde auch vor einigen Jahren per E-Mail einmal von einem DL-OM darauf hingewiesen, hat aber nur ausweichend geantwortet. Leider läßt sich das heute nicht mehr klären..


[quote]
P.S.: Ich bin auch kein Physiker, sondern Informatiker. Der einzige "echte" studierte Physiker den ich in unserer Runde kenne ist Uli, DF4KV.
[/quote]
(..der am Ende aber auch zur Computerei überwechselte..)

[quote]Oder gibt's sonst noch einen ?[/quote]

André, DL8YEV, wenn ich nicht irre.


73

Also lauter Computer Leute ..... Ich habe erst kurz vor dem Vor-Ruhestand (ebenfalls IT, auch schon etwas länger her) mir die klassischen Physiklehrbücher zugelegt, und - obwohl in der Elektrotechnik angefangen - auch von dort das eine und andere. Fast alle erst ausgeliehen und dann zum nachschlagen gekauft. Motto: jetzt will ich endlich mal in Ruhe das richtig von Grund auf verstehen, was ich ab Mitte der 50er so zusammen geschraubt und gelötet habe, und zwar mit Mathe als zweitem Hobby gleich von Adam und Eva bzw. ab Maxwell von ganz vorne. Daher auch die teilweise alten Lehrbücher, teils aus Familienbesitz. Studium ..... nachholen ist mir zu aufwendig (Fahrerei), sonst würde ich das eine oder andere gerne als Gastzuhörer nachholen. Machen ja einige Unis inzwischen und ich kenne Kollegen, die das nutzen.

Es war zu meiner Zeit in so fern einfacher, weil fast überall noch mit Eindraht- und Hühnerleiter-Feeder gearbeitet wurde und mit L/C (am TX) oder Lambda/4 (Leitungstransformation als Anpassung an der Antenne) angepaßt wurde. Man konnte per Fahrradlämpchen mit Koppelschleife oder Leuchtstoffröhre die Leitung "anfassen" und "sehen", was passiert. Koax und Ferritkern ...... viel zu teuer. Das erleichtert mir heute natürlich einiges, wenn ich von Stehwellen rede --- die ich praktisch "gesehen und angefaßt" habe. Ich bin inzwischen von den Analogien komplett weg, weil die einfach immer irgendwo kneifen und mehr Verwirrung stiften als helfen.

Im Moment sortiere ich immer noch alte Artikel. Von W2DU ist in QEX etc. einiges geschrieben worden, was ich auf einer ARRL CD habe. Da hatte ich 2011 schon meine Probleme mit und ich vermute, daß der in der gleichen Ecke wie Sichla landet. Es ist ja nicht alles falsch, aber zuviel Widersprüche. Das Sichla-Buch kann ich nicht einmal verschenken, weil ich dann ein schlechtes Gewissen bekomme (und den Beschenkten verwirre).

Schönen Abend noch, 73 Peter

[quote]...André, DL8YEV, wenn ich nicht irre.
[/quote]Hallo Ulrich, das stimmt. Ich arbeite heute zwar in der Medizinphysik habe mir aber die Hintergründe, die unser gemeinsames Hobby betrifft, versucht zu bewahren.
Deswegen versuche ich diese Dinge auch allgemeinverständlich darzulegen und schmeiße nicht mit Formeln um mich.
Das ist auch völlig unnötig wenn man über prinzipielle Erwägungen spricht. Ohne Einigung über grundlegende Ansichten ist das auch völlig überflüssig.
Man kommt, wie so oft in den Naturwissenschaften, an Grenzen der eigenen Vorstellung. Hier hilft es meistens ein gewisses Maß an Abstraktion zu gewinnen. So ist es ja auch Mr. James Clerk Maxwell vor 150 Jahren gelungen die Existenz elektromagnetischer Wellen vorherzusagen ohne deren Existenz zu kennen. Der Nachweis war dann die Leistung von Heinrich Hertz.
Es ist aber doch interessant wie so ein alltägliches Problem wie das Betreiben einer unabgestimmten Antenne eine doch recht große Herausforderung an uns stellt. Aber das ist ja auch eine Seite unseres Tuns die Hirnwindungen noch einmal ordentlich durch zu kneten und nicht nur stumpf dem Alltagsgeschehen nachzugehen. Ich bewundere da Peter DB6ZH der es auch noch einmal wissen möchte wie es wirklich funktioniert. Das ist eine intellektuelle Herausforderung die die grauen Zellen mal wieder richtig in Fahrt bringt. Ich tue so etwas sehr gerne um den eigenen Verstand zu schärfen.
Das hält einen schon ein wenig in Form.
73, André

Da ich vor meiner IT-Ausbildung zunächst ein Lehramtsstudium hatte, kenne ich mich ein wenig mit Pädagogik aus. Vermittlung durch Bilder ist ein sehr wichtiges Thema, wenn man anderen Dinge vermitteln will.

Sicher kommt man irgendwann an seine Grenzen. Ich kannte einen Kommilitonen im Mathestudium, der hingeworfen hat, als er sich "das alles nicht mehr vorstellen" konnte. Was soll's.

"Die Wahrheit" werden wir sowieso nicht "erfahren" können, da unsere Sinne unser Denken prägen. Die Sinne aber spiegeln die Wirklichkeit nur insofern wider, als sie uns ein höchst unzureichendes Abbild der "Natur" vermitteln, aus denen dann das Gehirn auch noch ein "inneres Bild" erstellen muß.

Insofern wissen wir zwar, daß es "Licht" gibt, weil es eben "Augen" gibt. Aber wir können aus eigener Anschauung nicht die "wahre Natur" des Lichts erfahren. Höchstens berechnen.

Egal: Analogien, Beispiele, Bilder sind nützliche und wichtige Hilfmittel, um anderen die eigene "Sicht" der Dinge zu erklären. Daher bin ich Karl sehr dankbar für seine Kaufhaus-Analogie. Denn ich verstehe dadurch seine Denkweise, die dahinter steht, besser.

Auch wenn wir von "Reflexion" sprechen, so denke ich dabei doch sofort in Bildern: Ein Berg, von dem ein Echo kommt, einen Spiegel, der mein Bild reflektiert.

Wir sollten uns nicht einfach so von diesem Bilderdenken verabschieden, nur weil wir Formeln aufstellen können, nach deren Berechnung wir der "Wahrheit" (vielleicht nur vermeintlich) näher kommen...

Es gibt eine wunderschöne Java-Applikation von hin- und rücklaufenden Wellen, die ich im Moment leider nicht mehr finde. Man sieht dort (m.E.) sehr schön, wie eine Welle hinläuft, wie eine zweite zurückläuft und wie die Überlagerung die stehenden Täler und Berge quasi "erzeugt".

Wenn ich das richtig verstehe, dann handelt es sich immer um Energieströme. Dl4zao scheint nun darauf zu bestehen, daß diese nicht innerhalb des Leiters laufen, sondern in einem Feld außerhalb. Aber das ist ja nicht so wichtig für unsere Betrachtung. Sie werden doch wohl in jedem Fall an ihm entlang laufen.

Wäre das nicht so (würden sie also abgetrahlt und durch den Raum wandern), wozu diente dann eine Leitung?

Weiter erscheint es mir auch nur logisch, daß diese Energieströme mit einer Wirkursache vergleichbar sind, aber doch wohl nur dann gemessen werden können, wenn sie auch wirken. D.h. ein Richtkoppler oder ein SWR-Meßgerät muß einen Teil der strömenden Energie (Ursache, Wirkvermögen) umwandeln in echte Wirkleistung.

Nun zu Karl.
Seine zentrale These ist, daß Walt Maxwell nicht beantworten könne, warum eine reflektierte Welle am Leitungsanfang (wo Sender und Anpaßnetzwerk liegen) re-reflektiert werden könne.

Nach wie vor denke ich aber, daß Maxwell ebendies beantwortet hat durch:
[quote](...), ist für die irrtümliche Schlußfolgerung verantwortlich, daß die Senderleistung, die in Richtung zum Generator zurückreflektiert wird, in ähnlicher Weise im Generatorwiderstand (oder "im Innenwiderstand des Generators") in Wärme umgesetzt würde. Jedoch solange der Generator Leistung erzeugt, stellt sein Innenwiderstand niemals einen Wirkwiderstand (Belastungswiderstand) (...) dar, mit dem die Leitung abgeschlossen ist. Das ist so wegen des Zusammenwirkens zwischen der im Sender erzeugten Welle, der vom Verbraucher reflektierten Welle und der sich aufhebenden Welle, (...). Die Leitung ist also völlig fehlangepaßt, wenn man in Richtung Sender blickt.[/quote]

Dazu schreibt auch DF4EU:
[quote]Wird das Anpassungsnetzwerk wie in Bild 6 eingesetzt, steht der Antenne die
volle vom Sender erzeugte Leistung zur Verfügung, denn der Sender ist durch
das vorgeschaltete Anpassungsnetzwerk optimal angepasst. Am Antennenfußpunkt
treten durch die Fehlanpassung Reflektionen auf, die zum Leitungsanfang
zurücklaufen. Hier befindet sich das Anpassungsnetzwerk, an dessen
Ausgang sich jetzt hin- und rücklaufende Wellen so überlagern, als ob hier
Leerlauf vorliegt. Daher gelangt die rücklaufenden Welle durch vollständige Reflektion
(r = +1) wieder zurück zur Antenne und dort zur Abstrahlung. Der Vorgang
wiederholt sich mit immer kleineren Amplituden. Im Endeffekt gelangt die
gesamte vom Sender abgegebene Leistung so zur Antenne.[/quote]

Ist damit das von Karl angenommene Problem noch existent?

So, und nun könnte man ja noch der Ansicht sein, das spielt keine Rolle, da ja ohnehin nur Energieströme auf (oder neben oder in der Nähe) der Leitung fließen. Wirkung (Wirkleistung) entsteht sowieso nur an der Antenne, da sie den Abschluß darstellt.

Dazu schreibt Dl4zao:
[quote]Man könnte es auch so betrachten: Reflektiert werden TEM Wellen. Die Energie an einem Punkt ist das Ergebnis der Überlagerung aller hin- und rücklaufenden Wellen an diesem Punkt (Strom und Spannung). Insofern ist es in der Betrachtung egal ob Energie auf der Leitung hin und zurück fließt oder nur die Wellen, die letztendlich einen Energiefluss verursachen.[/quote]

So weit so gut.

Wäre da nicht Matthias (Leo), der schreibt:
[quote]Fazit:
Die strenge Zuordnung jeweils eines Energiestromes zu den auf der Übertragungsleitung hin- und rücklaufenden Wellen führt zu Widersprüchen. Daher ist diese strenge Zuordnung falsch. Die Betrachtung des Energiestroms auf der Leitung ist daher erst bei der Betrachtung des überlagerten Zustandes zulässig (und dann auch richtig).

Mit anderen Worten: Es gibt keine real hin- und rücklaufenden Energieströme, und damit vorwärts oder rückwärts gerichtete Leistungen auf der Leitung. Die ganze Diskussion, was mit hin- und rücklaufender Energie auf der Leitung passiert ist also eine künstliche.

Nichtsdestotrotz existieren aber die hin- und rücklaufenden Wellen auf der Leitung. Die sich daraus ergebenden Effekte sind meßbar und betreffen auch die realen Geräte in Form von Sender und Antenne. Nur können diese Effekte nicht durch Energiebetrachtungen erklärt werden, sondern müssen über die Welleneffekte betrachtet werden, die aber wiederum einen Effekt haben können, der energetische Auswirkungen hat.[/quote]

Na toll.