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 [ 49 Beiträge ]  Gehe zu Seite 1, 2, 3, 4
Autor Nachricht
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
Danke, Peter!

Vorweg: Schau Dir mal das Diagramm in fig 3.26 an. Dort sieht man, dass (dort bei 1,8Mhz) zum Beispiel 64 Bodenradials der Länge 0.15 Lambda genausoviel bringen wie 16 Bodenradials mit 0,4 Lambda. Das ist das, was ich sagen wollte. Immer bezogen auf schlechte Platzverhältnisse. Wenn man nur wenige lange Radials vergraben kann, sollte man lieber viele kurze nehmen. Oder: eine "kleine" Blechfläche...

Wohlgemerkt sprechen wir hier von Radials im Boden.

Meine Vorstellung von HF-Erde dazu:

Was die HF-Abstrahlung von HF bewirkt, ist beschleunigte Ladung. Die Erde bildet -wie man es so oft liest - sozusagen einen zweiten Dipolschenkel.

Der Erdboden stellt für sich eine schlecht leitende Substanz dar. Für die HF sind es jedoch - über eine Fläche gesehen - sehr viele potentielle, parallel geschaltete Pfade. In einer riesigen, schlecht leitenden Fläche können daher viele parallele kleine Ströme fliessen, also viele kleine Ladungen parallel fliessen und beschleunigt werden.

Das funktioniert logischerweise umso besser / verlustärmer, umso besser die Fläche angekoppelt wird. Das heisst praktisch, es funktioniert umso besser, umso größer die Fläche ist, die ich (kapazitiv+galvanisch) als "Anschlussfläche" nutze . Oder besser gesagt, umso breiter und ausgedehnter ich die Ladungen mit den Bodenradials oder der Metallfläche auf das von der HF bevorzugte Areal verteilt "aussetzen" (bzw. einfangen) kann.

Die Regenwürmer werden sicher umso stärker gewärmt umso schlechter der Erdboden angekoppelt wird. Doch wenn 20% statt 2% der HF abgestrahlt werden, war die Maßnahme erfolgreich.

(Ich beziehe mich nur auf die Antennen mit "Bodenradials", denn bei erhöhten Groundplanes ist die Kopplung zur Erde ja nicht erwünscht, hier bilden die Radials zusammen eine "Dipolhälfte" - daher müssen sie zusammen mit dem Strahler ja auch in Resonanz sein.)


73
Stefan


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
[quote]

Danke, Peter!

Vorweg: Schau Dir mal das Diagramm in fig 3.26 an. Dort sieht man, dass (dort bei 1,8Mhz) zum Beispiel 64 Bodenradials der Länge 0.15 Lambda genausoviel bringen wie 16 Bodenradials mit 0,4 Lambda. Das ist das, was ich sagen wollte. Immer bezogen auf schlechte Platzverhältnisse. Wenn man nur wenige lange Radials vergraben kann, sollte man lieber viele kurze nehmen. Oder: eine "kleine" Blechfläche...

[b:10c5aj4v][i:10c5aj4v]Deine kleine Blechfläche von 1m² bringt nicht mal auf 10m was und der Themenersteller hat eine Mehrband Vertikal [/i:10c5aj4v][/b:10c5aj4v]

Wohlgemerkt sprechen wir hier von Radials im Boden.

Meine Vorstellung von HF-Erde dazu:

Was die HF-Abstrahlung von HF bewirkt, ist beschleunigte Ladung. Die Erde bildet -wie man es so oft liest - sozusagen einen zweiten Dipolschenkel.

[b:10c5aj4v][i:10c5aj4v]Deine Vorstellung ist völlig falsch, die gilt nur bei resonanten Radials mit entsprechendem Abstand zum Untergrund.[/i:10c5aj4v][/b:10c5aj4v]


Die Regenwürmer werden sicher umso stärker gewärmt umso schlechter der Erdboden angekoppelt wird. Doch wenn 20% statt 2% der HF abgestrahlt werden, war die Maßnahme erfolgreich.

(Ich beziehe mich nur auf die Antennen mit "Bodenradials", denn bei erhöhten Groundplanes ist die Kopplung zur Erde ja nicht erwünscht, hier bilden die Radials zusammen eine "Dipolhälfte" - daher müssen sie zusammen mit dem Strahler ja auch in Resonanz sein.)
[/quote]

Es soll überhaupt keine Kopplung zur Erde stattfinden, die Radials sollen zum verlustbehafteten Erdboden abschirmen! damit eben überhaupt keine Erdströme fliessen können, die Rückströme sollen nur über die Radials fliessen.
Man erkennt die Wirkung auch sofort wenn man den Strahlungswiderstand misst, alles oberhalb 37 Ohm sind Erdverlustwiderstände bei einer Lambda/4 Vertikal.

Bei einer Mobilantenne wird die Kopplung zum Erdboden durch das Fahrzeug selbst vermieden.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
[quote]
Bei einer Mobilantenne wird die Kopplung zum Erdboden durch das Fahrzeug selbst vermieden.[/quote]

Das kann ich durch eigene Beobachtungen bestätigen. Eine Vertikal, auf dem Autodach aufgestellt, mit leitender Verbindung zum Dachblech, zeigte ganz andere Werte als derselbe Strahler mit Radialnetz auf dem Erdboden. Die MMAnA-Simulation kam den tatsächlichen Verhältnissen am nächsten, wenn man das Fahrzeug als wire von 1,8m Länge und 2m Durchmesser in 30cm Höhe über Grund betrachtete.

73 Wolfgang


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
Hallo Stefan, (et al....), ich finde es im Zenneck "sympathischer" beschrieben, der Sinn ist allerdings der gleiche. Zenneck hat mehrere Seiten mit den (händisch) errechneten Feldlinien dabei und das ist m.E. anschaulicher. Ich muß mal schauen, ob ich das irgendwie per Scan zusammenschnipseln kann. Wir müssen auch aufpassen: ein hoch montierte Groundplane, sagen wir mal 1/4 Lambda oder höher hat mit dieser reinen "Vertikal"-Diskussion nichts zu tun. Ich versuche es mal vereinfacht:

Jede Antenne ist irgendwie ein Dipol (elektrisch), wobei die Vertikal die Erde als zweite Hälfte hat -- einerseits als Spiegelfläche (Reflexion) für die obere Hälfte, andererseits als Verlust-Widerstand, was die eingespeiste Power betrifft.

Mit den eingegrabenen Radials bzw. Netzen verbesserst Du erst einmal die (speziell HF-)Leitfähigkeit des Bodens. Länge, Menge, siehe Tabellen etc. Mit der Fläche außerdem dadurch die Reflexion der oberirdischen Abstrahlung -- wobei es hier ziemlich kitzelig ist, bei welchen Verhältnissen (Verlust Erdwiderstand vs Reflexion) die Abstrahlung maximal ist. (Feldberechnung erforderlich)

Sowohl Zenneck (mit Sommerfeld) als "Gegengewicht" als auch im ARRL Antennabook als "elevated ground system" wird eine Variante beschrieben, bei der die Radials [b:1ywhhhaf]isoliert[/b:1ywhhhaf] zur Erde liegen. Zenneck ~0.5-1m auf Pflöcken, ARRL HB "some feet above". Zenneck beschreibt auch dediziert, daß ein Isolationsverlust durch (zusätzliche) Erdstromverluste die Abstrahlung verschlechtert. Die Radials sind in diesem (isolierten) Fall eine "Ersatzerde", die kapazitiv mit der "echten Erde" gekoppelt sind. Im ARRL HB heißt es auch, daß dieser viel diskutierte Punkt (was jetzt besser ist - elevated oder eingegraben) in der Praxis so weit bestätigt ist, daß man bei der "Gegengewichts"-Lösung (also isoliert) mit weniger Radials auskommt.

Insofern, bei der "tiefliegenden Groundplane" :-) ist es m.E. für das Verständnis besser, wenn man die isolierten Radials als Ersatzerde (mit Kapazität Ant.-Fußpunkt zur "echten Erde") betrachtet und nicht als den abgewinkelten Teil eines (gestreckten) Dipols. Die eingrabenen Radials (mit Erde in Kontakt) sind lediglich eine Näherung an eine ideale Erde.

Insofern ist ein Auto mit Mobilfunkantenne deren Gegengewicht und keine Erde. Sonst würden Magentfußantennen mit dem Verhüterli-Schutz überm Fuß (gegen Kratzer im Lack, der auch isoliert) nicht funktionieren. Jedenfalls kommt normalerweise doch hoffentlich niemand auf die Idee, den Lack ab zu kratzen und den blanken Metallfuß auf blanke Blech zu stellen. Außerdem ist der PKW selbst seit Erfindung der Gummireifen auch isoliert und niemand schleift Erdkontakte zum Funken mit. Zum Kuchenblech: für den WLAN nehmen ja einige Küchensiebe als Reflektor, insofern ----- je nach Wellenlänge :-) .

Vielleicht kriege ich "den Zenneck mal hierher", mit den Skizzen, im ARRL HB geht es gleich in's Eingemachte. Im Ergebnis gibt es keine Widersprüche - nackerte Physik-
73 Peter

ps weil es gerade überlappt hat: die isolierten Radial der Gegengewichts-Lösung müssen nicht resonant sein, sie sind Ersatzerde, aber nicht der zweite Dipolschenkel (nur indirekt, da das Gegengewicht ~ Erde insgesamt als "unterirdischer" Dipol-Teil agiert - mit Kapazität zur Erde). s. "rejection", dacor.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
[quote]


Jede Antenne ist irgendwie ein Dipol (elektrisch), wobei die Vertikal die Erde als zweite Hälfte hat -- einerseits als Spiegelfläche (Reflexion) für die obere Hälfte, andererseits als Verlust-Widerstand, was die eingespeiste Power betrifft.

Mit den eingegrabenen Radials bzw. Netzen verbesserst Du erst einmal die (speziell HF-)Leitfähigkeit des Bodens. Länge, Menge, siehe Tabellen etc. Mit der Fläche außerdem dadurch die Reflexion der oberirdischen Abstrahlung -- wobei es hier ziemlich kitzelig ist, bei welchen Verhältnissen (Verlust Erdwiderstand vs Reflexion) die Abstrahlung maximal ist. (Feldberechnung erforderlich)
[/quote]

Im PDF unter anderem Seite 4-22 und 4-23


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
[quote] Oder: eine "kleine" Blechfläche... [/quote]

Nimm' doch einfach das Backblech, schön blank machen, ringsrum Löcher rein bohren und in der Mitte einen Flansch ausklinken und für eine PL-Buchse hochbiegen. Daran kann man dann schön seine Radials festschrauben.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
Wenn man anstelle vom Drähten jeden Meter ein Backblech vergräbt und verbindet..müsste das ganze System doch breitbandiger werden oder ? ;)


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
@DJ1SJ, Hallo Stefan, nachdem Du mich selbst auf das ARRL Handbook gebracht hast (zum Vergleich mit Zenneck): lies Dir bitte auf Seite 3-9 und 3-10 den Anfangstext zu "wire ground system" durch. Zwar verbessert alles metallische verbuddelte Zeugs den gesamten Erdwiderstand, aber dort ist sehr deutlich beschrieben, warum man radiale Drähte nimmt. Zum Verständnis mußt Du allerdings von der "Ladungstheorie" weg und Dich mit Feldern beschäftigen. Ich weiß zwar, was Du im Post gemeint hast, aber die reine Ladungsbetrachtung ist nur für stationäre oder quasi-stationäre Betrachtung sinnvoll, sonst gibt es leicht mal Bauchlandungen. Das ist jetzt so eine Stelle .......

@all: Ich habe von Zenneck 5 Doppelseiten eingescanned und auf meine Homepage geladen. Bitte beachten: Zenneck numeriert im Buch die Absätze fortlaufend durch (durch § und Kapitel). Die Querverweise sind in eckigen Klammern und fetten Ziffern. Das Erdungkapitel fängt auf der zweiten Doppelseite 186/187 an (bis 192/193) und zum Einfluß der Kapazität des Gegengewichts gibt es den Querverweis [ [b:3479d0ul]30[/b:3479d0ul] ]unten auf Seite 187 -- der Verweis geht auf die erste Doppelseite 52/53. Eine Besonderheit der Sprachregelung (im Kapitel 30 verwendet): zur Löschfunkenzeit wurde die Antenne als schwingungsfähiges System als "linearer Oszillator" bezeichnet. Der Parallelschwingkeis nannte sich "geschlossener Schwingungskreis" oder "geschlossener Oszillator". Ein gerader Metalldraht odr -stab war "die einfachste Form eines "offenen Oszillators" und wurde "linearer Oszillator" genannt.
Meine Scans sind aus der dritten Auflage von 1915 ----- als PDF: http://www.db6zh-9.bn-paf.de/diverse/zenn-erde.pdf
(nur scan und print als PDF, nicht weiter bearbeitet, ~5,5MB)
73 Peter


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
[quote]Wenn man anstelle vom Drähten jeden Meter ein Backblech vergräbt und verbindet..müsste das ganze System doch breitbandiger werden oder ? ;)[/quote]

Das ist richtig, je grösser die Erdverluste sind umso grösser ist auch die Bandbreite


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
[quote]
Es soll überhaupt keine Kopplung zur Erde stattfinden, die Radials sollen zum verlustbehafteten Erdboden abschirmen! damit eben überhaupt keine Erdströme fliessen können, die Rückströme sollen nur über die Radials fliessen.
[/quote]

Warum muß man sie dann vergraben?
(Muß man nicht, oder?)


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
[quote]Warum muß man sie dann vergraben?[/quote]

Damit der Rasenmäher sie nicht klein häckselt und die XYL nicht stolpert.


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
Ok, aber eigentlich wäre es besser, man würde ein Radialnetz ÜBER dem Boden anbringen, richtig?


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
Okay, besten Dank Peter und rejection!

Ich hatte bei meinem Denkfehler sozusagen eine Marconi-Antenne ohne Radials, deren Groundplane es für mich anzukoppeln galt, vor Augen. Bei der Mobilantenne kam mir eine Zeichnung der Wege der Ausgleichsströme über die Kapazität zwischen Autokarosserie und Erdboden aus dem Rothammel in den Kopf. Das zusammen führte zu der Vorstellung, man sollte die Erde wie bei einem Boot kapazitiv ankoppeln - ohne das wahre Gesicht der Erdverluste zu berücksichtigen. :oops:

Das 1m² Blech am Boden werde ich demnächst auf 10m trotzdem mal ausprobieren... :wink:

[quote] Insofern ist ein Auto mit Mobilfunkantenne deren Gegengewicht und keine Erde. Sonst würden Magentfußantennen mit dem Verhüterli-Schutz überm Fuß (gegen Kratzer im Lack, der auch isoliert) nicht funktionieren. [/quote]

Warum nicht? Wenn die Karrosserie z.B. nicht mit dem Funkgerät verbunden wäre und auf Erde läge, würden die Ausgleichsströme doch einfach komplett über die Kapazität zwischen Magnetfuß und Karosserie wandern. (Ca. 1nF bei 1mm starkem Gummiverhüterli und 40cm² Fläche. Und auch einigermaßen verlustarm - um 20% bei 14Mhz, für Gummi als Dielektrikum, tan D ca. 0,05. Schlagt mich, wenn ich falsch überschlagen habe....) Halt unter Verschiebung der Werte. Aber funktionieren sollte die Magnetfußantenne doch trotzdem? Oder wie meinst Du das?

73
Stefan


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
[quote]Ok, aber eigentlich wäre es besser, man würde ein Radialnetz ÜBER dem Boden anbringen, richtig?[/quote]

Von welchen Eindringtiefen reden wir denn bei KW?

Du kannst die Radials auch am Boden festklammern und den Rasen darüber wachsen lassen. Nach einer Saison sind die Radials "eingewachsen".


  
 
 Betreff des Beitrags: Re: Wie gut ist meine Erde ?
[quote]

[quote] Insofern ist ein Auto mit Mobilfunkantenne deren Gegengewicht und keine Erde. Sonst würden Magentfußantennen mit dem Verhüterli-Schutz überm Fuß (gegen Kratzer im Lack, der auch isoliert) nicht funktionieren. [/quote]

Warum nicht? Wenn die Karrosserie z.B. nicht mit dem Funkgerät verbunden wäre und auf Erde läge, würden die Ausgleichsströme doch einfach komplett über die Kapazität zwischen Magnetfuß und Karosserie wandern. (Ca. 1nF bei 1mm starkem Gummiverhüterli und 40cm² Fläche. Und auch einigermaßen verlustarm - um 20% bei 14Mhz, für Gummi als Dielektrikum, tan D ca. 0,05. Schlagt mich, wenn ich falsch überschlagen habe....) Halt unter Verschiebung der Werte. Aber funktionieren sollte die Magnetfußantenne doch trotzdem? Oder wie meinst Du das?
[/quote]

Genau so meint der das.
Der Tangens Delta ist der dielektrische Verlustwinkel, ein Plattenkondensator wird mit der Dielektrizitätskonstante Epsilon r berechnet, die ist bei Gummi 2,5-3.


  
 

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