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Forum: HF, Funk und Felder UKW FM-Sender


Autor: Jens Lövkvist (Gast)
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Hallo Mikrocontroller-User!

Ich habe eine Frage zum häufig diskutierten Thema "UKW-Sender":

Presst man Google und Foren über Sendetechnik aus, erhält man 
tonnenweise Material und sogar Bauanleitungen.

Was ich aber nirgends finden kann, sind Angaben über Reichweiten von 
verschiedenen Leistungsstufen. Kann mir jemand erklären, von was die 
Reichweite bspw. eines FM-Transmitters für Frequenzen rund um die 100MHz 
abhängt? Spontan fallen mir Wetterlage, Antennenaufbau und -Ausrichtung 
und natürlich Sendeleistung ein. Aber wie kann ich die Reichweite 
berechnen? Faustregeln?

(An alle "Möchtegern-Internet-Polizisten": Ich finds echt toll dass ihr 
immer mal wieder in Foren auftaucht, aber mir gehts hier nicht um 
Gesetzesbruch, sondern um technisches Interesse ;-)

: Gesperrt durch Moderator
Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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blaulicht taaa-tüüü-taaaa-taaaa blaulicht

Schnell, zieh das WLAN Kabel und nix wie weg, die Internetpolizei ist 
schon unterwegs!

Autor: dummy (Gast)
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>Ich habe eine Frage zum häufig diskutierten Thema "UKW-Sender":

a) du darfst dort nicht senden
b) du willst dort nicht senden

Wieso fragst du eigentlich noch?

Autor: Anonym (Gast)
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Allgemein gültige "Näherung" für Funkübertragungen unter 
vernachlässigung von zusätzlichen Dämpfungen auf der Funkstrecke ( 
Bäume, Wetter, ......... ):

EIRP ( equivalent isotropic radiated power, Abgestrahlte Leistung wenn 
die Antenne in alle Richtungen gleich stark strahlen würde ) = 
Sendeleistung + Antennengewinn ( abhängig von der verwendeten 
Antennenform )
=> Dies gilt dann natürlich nur in die entsprechende Richtung für die 
der Antennengewinn zutrifft. ( Beachte: das + gilt nur wenn in dB 
gerechnet wird, ansonsten muss multipliziert werden )

Aus der EIRP kann man sich dann die Empfangsleistung in einer gewissen 
Entfernung ( r ) vom Sender berechnen:
P / m² ( Leistung / Quadratmeter im Abstand r zum Sender ) = EIRP / 
4*pi*r²
( die EIRP verteilt sich auf eine Fläche die der Kugeloberfläche einer 
Kugel mit radius r entspricht )

Daraus ergibt sich eine Empfangsleistung von Pe = (P / m²) * A
A ..... effektive Fläche der Empfangsantenne ( abhängig von der 
Antennenform )

Jeder Empfänger hat eine bestimmte Empfindlichkeit dh. er benötigt einen 
minimalen Signal-leistungspegel. Du musst also nur noch die Entfernung 
berechnen bei der die empfangene Leistung gleich dem minimalen 
Signalpegel ist.

In der Praxis kommen noch andere Faktoren hinzu die Dämpfungen ( 
Hindernisse ) oder Störungen ( andere Sender auf dieser Frequenz, 
Mikrowellenherd, Glühbirnen ......... ) verursachen.

Autor: jkgjhjjjj; (Gast)
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Eine wichtige Groesse fuer die Reichweite ist auch die Bandbreite. Das 
Limit ist erreicht wenn das Nutzsignal beim Empfaenger im Rauschen 
verschwindet. Und das Rauschen kann man vermindern indem man die 
Bandbreite vermindert. Zugegeben, ein Radio mit 1Hz Bandbreite ist nicht 
so spannend.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Die Frage ist dabei natürlich: willst du die Reichweite wissen, bis
wohin man deinen Schwarzsender noch detektieren kann?  Oder willst
du wissen, wie weit entfernt ein gewöhnlicher Rundfunkempfänger das
Signal noch brauchbar demoduliert?

Rundfunkempfänger arbeiten typisch mit Empfindlichkeiten, die doch
einiges entfernt sind von der Empfindlichkeit, die durch das
thermische Rauschen begrenzt wird, wenngleich sie auf Grund der
großen Bandbreite des Signals ohnehin recht viel Rauschen mit
aufnehmen.  Das beides bremst die Reichweite.

Jedoch nachweisen kann man dein Signal dennoch viel weiter, wenn
man einen empfindlichen Empfänger mit geringerer Bandbreite benutzt.
Das demodulierte Signal wird in ihm zwar verzerrt klingen, aber
trotzdem noch gut nachweisbar sein.  FM hat theoretisch eine unendliche
Bandbreite in der Aussendung, die praktisch innerhalb eines bestimmten
Bereichs (gemäß sogenannter Bessel-Funktionen) in der Leistung aber
bis zur Bedeutungslosigkeit abfallen.  Wenn man im Empfänger die
Bandbreite verringert, kann man dennoch erst einmal die Aussendung noch
demodulieren, nur die Verzerrungen nehmen zu.

Die berühmten 50-nW-Sender, die man mittlerweile legal benutzen kann,
reichen nur wenige Meter.  Mit einigen Milliwatt (das ist so das Niveau
der Schwarzsender, die mehr oder weniger jeder, der sich mit der Materie
mal befasst hat, schon einmal gebaut hat) kommt man schon einige 100 m.
Die sogenannte "Autokino-Lizenz" gestattet 50 mW abgestrahlte Leistung,
und die sollen ja ringsum nicht nur nachweisbar, sondern qualitativ
noch gut durch die Autoradios wiedergegeben werden.

Wenn man die Bandbreite auf beiden Seiten etwas kleiner macht und
einen Empfänger hat, der sich dann langsam der durch das thermische
Rauschen bedingten Grenze bis auf wenige dB nähert (beispielsweise
im Amateurfunk mit ca. 20 kHz Bandbreite statt der 200 kHz beim
Rundfunk), dann kommt man mit 2 W abgestrahlter HF an einem lambda/4-
Stab unter einigermaßen Freifeldbedingungen (Berg zu Berg) durchaus
auf 300 km und mehr.

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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@dummy: Du machst deinem Namen alle Ehre.

@Jens Lövkvist:
Mach dich mal mit Radio Mobile vertraut. Mit dieser Software lassen sich 
mit wenig Aufwand Versorgungskarten und Reichweitenprognosen erstellen. 
Eine Anleitung dazu ist hier:
http://forum.mysnip.de/read.php?8773,173791,page=1

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Peter (Gast)
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Im UKW Rundfunkbereich wirst Du bei uns längst nicht an die 
Empfindlichkeits-Grenze des thermischen Rauschens stossen, da gibt es 
viel zu viele Sender die immer wieder die selben Frequenzen benutzen.

In der Regel empfängst Du einfach den Sender, der gerade den grössten 
Empfangspegel an Dein Radio liefert. Hast Du zwei oder mehrere Sender 
mit ähnlicher Stärke im Empfangskanal (+/- 200 kHz) dann stören sich die 
gegenseitig.

Ich hatte mal einen sehr empfindlichen UKW-Tuner mit einer drehbaren 
UKW-Richtantenne (ein riesen Ding mit 3-fach Reflektor) Je nach 
Himmelsrichtung konnte ich auf fast jeder Frequenz 2..3 Sender 
unterscheiden. Ein "sauberes" thermisches Rauschen war auf keiner 
Frequenz auszumachen.

Zurück zu Deiner Frage: Je nach dem wie "leise" es auf Deiner gewählten 
Sendefrequenz ist und wie gut die Lage Deiner Sendeantenne ist 
(Hausdach, Anhöhe), kommst Du mit rund 1 Watt locker 2..10 km! Für einen 
Ortssender (und dem damit verbunden Ärger wegen illegalen Sendens) ist 
das also völlig ausreichend.

Autor: Bummelpetrus (Gast)
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Hallo,

UKW-Reichweitenberechnung nach dem "Quasi-optischen Horizont".

Wenn Du von bauliche Hindernisse, andere Abschattungen wie Berge u.a. 
absiehst, kannst Du die Reichweite eines UKW-Senders nach folgender 
Formel berechnen.
Die Quadratwurzel aus Antennenhöhe 1 (Sender) über NN mal 4,13 + 
Quadratwurzel aus Antennenhöhe 2 (Empfänger) über NN mal 4,13 = 
jederzeit mögliche Reichweite.

Bespiel: Die Sendeantenne befindet sich in einer Höhe von 100 Meter über 
dem Meeresspiegel, dann ist die Quadratwurzel = 10. Diese Zahl nimmst Du 
mal 4,13 = 41,3.Laß die zweite Empfängerantennenhöhe 64 Meter über dem 
Meeresspiegel sein, dann ist die Quadratwurzel davon = 8. Diese Zahl 
wird wieder mit 4,13 multipliziert = 33,04. Beide Ergebnisse werden 
addiert.
33,04 + 41,3 = 74,34 km Reichweite.
Die Reichweite kann sich noch durch Überreichweiten 
(Inversionsschichten) in den Wolken, erheblich erhöhen.
Die Sendeleistung ist hierbei sekundär...

Gruß Bummelpetrus

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Glückwunsch!  Du hast 5,5 Jahre für deine Antwort benötigt.  Bestimmt
bist du Mathematiker: erstens, es hat lange gedauert, bis die Antwort
da war.  Zweitens, sie war sehr exakt.  Drittens, sie hat keinem was
genutzt. :-)  In aller Regel hat man eben keine Freifeldbedingungen
für die Ausbreitung.

Und jetzt wieder ab in den Keller mit der Threadleiche …

Autor: besucher (Gast)
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hallo

nicht so schmutzig bitte.
vielleicht interessiert das thema jemanden, der diesbezüglich die 
glaskugel bemüht.

diese formel gilt in etwa für ukw-verbindungen 100-150mhz.
je höher die frequenz, desto kleiner wird der wert 4,13.
kopieren und in exel in ein beliebiges feld eingeben.

=4,13*(WURZEL(höhe antenne 1 in metern)+(WURZEL(höhe antenne 2 in 
metern)))

diese formel geht auch

=ABS(6371*ARCCOS(6371/(6371+(höhe antenne 1 in meter/1000+höhe antenne 2 
in meter
/1000))))

da am rande die luftschichten für eine krümmung, damit mehr reichweite 
sorgen,
schlägt man 15-20% auf.
dann :

=ABS(6371*1,2*ARCCOS(6371/(6371+(antennenhöhe1/1000+antennenhöhe2/1000)) 
))

diese formeln findet man aber auch mit der glaskugel.
http://www.gidf.de/


gähn

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Jörg W. schrieb im Beitrag #3536346

> Glückwunsch!  Du hast 5,5 Jahre für deine Antwort benötigt.  Bestimmt
> bist du Mathematiker: erstens, es hat lange gedauert, bis die Antwort
> da war.  Zweitens, sie war sehr exakt.  Drittens, sie hat keinem was
> genutzt. :-)  In aller Regel hat man eben keine Freifeldbedingungen
> für die Ausbreitung.
>
> Und jetzt wieder ab in den Keller mit der Threadleiche …

Anscheinend war die Antwort nicht ausreichend.
Deshalb ist schon wieder einer in den Keller gegangen...

Autor: Klaus (Gast)
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OK. Es ist Freitag.

Wenn wir noch ein paar Jahre warten, wird auch die Frage beantwortet ob 
Jesus ein Portemonnaie hatte. Vor, wenn ich mich recht erinnere, gut 400 
Jahren konnte man sich diesbezüglich nicht recht schlüssig werden.

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