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Forum: HF, Funk und Felder E und B-Felder einer Funkanlage


Autor: Saschok (Gast)
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Hallo,

habe folgende Frage:

Ich habe ein absolutes "worst case" Szenario.

Eine Funkanlage (Antenne und Umgebung unbekannt) auf einer ebenen, 
reflektierenden Ebene.
Sendeleistung: P=100mW
Frequenz: F=27MHz
Ich befinde mich im Nahfeld. Wie kann ich die elektrische Feldstärke 
(V/m) und die magnetische Flussdichte berechnen in ca. 1m Abstand?

MfG,

Saschok

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Das Linienintegral entlang der Antenne unter Beruecksichtigung der 
retardierten Zeit ergibt das Feld im Raum.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Saschok schrieb:
> Ich befinde mich im Nahfeld. Wie kann ich die elektrische Feldstärke
> (V/m) und die magnetische Flussdichte berechnen in ca. 1m Abstand?

Üblicherweise durch Simulation (um eine geringfügig praktischere
Antwort zu geben).

Stichwort beispielsweise: NEC2.

Autor: Saschok (Gast)
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Ist es denn nicht möglich, mit einen einfachen Formel (wie im Fernfeld) 
das ganze zu berechnen. Beispielsweise wenn man als Antenne ein 
perfektes Dipol nimmt?

Saschok

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Saschok schrieb:
> Ist es denn nicht möglich, mit einen einfachen Formel (wie im Fernfeld)
> das ganze zu berechnen.

Für alle praktisch relevanten Belange: nein.  Die Funkamateuere können
mit ihren Selbsterklärungen ein Lied davon singen, denn gerade für
eine Kurzwellenantenne liegen die Sicherheitsbereiche oft genug noch
im Nahfeld.  Dort kann man nur entweder messen oder simulieren, wobei
man sich bei der Simulation natürlich verdammt sicher sein muss, keinen
der möglicherweise relevanten Umgebungseinflüsse vernachlässigt zu
haben (also alles, was irgendwie in diesem Bereich aus Metall ist und
genügend große Abmessungen im Vergleich zur Wellenlänge hat).

Was willst du denn überhaupt mit dem Ergebnis dann anfangen?

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Vielleicht kommt man ja weiter , wenn man weis, das die Freiraumimpedanz
 377 Ohm, waren es glaube ich,  ist. Die Antenne ist im Grunde genommen 
ein
Teil welches den Freiraumwiderstand auf den Antennenfußpunktwiderstand 
transformiert. wenn man jetzt die 100mW auf die 377 Ohm bezieht, müßte 
man doch die E-Feldstärke direkt an der  Antenne berechnen können? Und 
damit auch die B-Feldstärke.

Ist jetzt mal ein Diskussionsbeitrag den ich in die Runde werfe.

Ralph Berres

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Ralph Berres schrieb:
> Vielleicht kommt man ja weiter , wenn man weis, das die Freiraumimpedanz
>  377 Ohm, waren es glaube ich,  ist.

Hilft leider nicht für das Nahfeld.  Die Energie wird ja erst einmal
nur als E-Feld (Dipol oder Monopol) oder H-Feld (Leiterschleife,
Ferritantenne) eingespeist, und sie muss sich dann als Welle ablösen.
Erst danach gilt die Fernfeldformel, bei der man E- und H-Feld
ineinander umrechnen kann.

Autor: Saschok (Gast)
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Hallo,

das ganze interessiert mich einfach.
Wie groß ist die E- und B-Belastung in der unmittelbaren Umgebung zu der 
Antenne.

Wenn auch keine Gegenstände bzw. Topografie der Umgebung berücksichtigt 
werden.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Saschok schrieb:
> Wie groß ist die E- und B-Belastung in der unmittelbaren Umgebung zu der
> Antenne.

Nun denn, die Lösung steht oben: messen oder simulieren.

Bei nur 100 mW bräuchte man sich selbst um Sicherheitsabstände für
Träger von Herzschrittmachern jedoch noch keinerlei Sorgen machen,
da diese im Bereich von vielleicht 1 cm wären. ;-)

Autor: Saschok (Gast)
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Hmm...

1cm?
Warum 1cm?
Wie kommst du drauf? Warum nicht 10cm oder 1m oder 10m?
Hmm......

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Saschok schrieb:

> Warum 1cm?
> Wie kommst du drauf? Warum nicht 10cm oder 1m oder 10m?

Weil die Sicherheitsabstände für Betrieb mit 100 W bereits in der
Größenordnung von 1 m bis wenigen Metern liegen (gemessen, nicht
geschätzt).  Du hast 1/1000 davon.

Die liebe Sonne bestrahlt uns mit bis zu 1 kW/m².  Welche Art von
"Belastung" erwartest du denn von deiner Strahlungsquelle mit gerade
mal 100 mW Bruttoleistung?

Autor: Saschok (Gast)
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Habe im Internet folgendes gefunden:

http://www.bonatz-elektronik.de/pdf-dateien/Berech...

Wenn man für EIRP 100mW nimmt und Grenzwert z.B. für Implantatträger 
30V/m bei 27MHz. Dann komme ich auf die 6,3 cm Abstand.

=> Wert in cm Bereich stimmt. Bloß was ist das für eine Formel? Wie 
kommt der Verfasser auf die Formel?

Autor: Saschok (Gast)
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Der Grenzwert ist sogar 100V/m, Das würde bedeuten ca. 1cm Abstand.
Bloß wie kommt er auf die Formel?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Saschok schrieb:
> Bloß wie kommt er auf die Formel?

Da musst du den Herrn schon selbst fragen.  Vermutlich ist es einfach
die Fernfeldformel, und da der sich ergebende Abstand deutlich im
Nahfeld liegt, trifft genau diese Rechnung hier einfach mal nicht zu.

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