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Forum: HF, Funk und Felder Mikrowellensender ohne Antenne betreiben ?


Autor: Dieter (Gast)
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Hallo,

Eine Frage an die Spezialisten: Inwieweit besteht die Gefahr einen
Mikrowellensender (15 GHz) zu bschaedigen wenn man ihn ohne Antenne
betreibt, als dort, wo das Waveguide/Antenne angeschlossen wird,
"nichts" anschliesst ? Der Sender hat eine maximale Leistung von
+18 dBm und wird zum Testen mit der kleinsten einstellbaren
Leistung von +3 dBm betrieben.

Vermutlich laesst sich die Frage pauschal ohne genaue Kenntnis
des Senders nicht exakt beantworten, eine "Hausnummer" in die
Richtung "sehr schlecht, lieber nicht machen" oder "macht nichts"
wuerde mir schon reichen.

Danke,
  Dieter

Autor: Daniel (Gast)
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Im schlimmsten Fall wird die ganze Leistung reflektiert und kann den 
Sender evtl. beschädigen.

Autor: Finsbury (Gast)
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die maximale Rückwärtsleistung sollte eigentlich im Datenblatt stehen

Autor: Dieter (Gast)
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Finsbury schrieb
> die maximale Rückwärtsleistung sollte eigentlich im Datenblatt stehen

Ein Datenblatt gibt es leider nicht, bzw. bei den technischen
Daten zum Geraet steht dazu nichts (Richtfunkstrecke, die
normalerweise nur mit Antenne betrieben wird, die passende
Antenne ist nicht vorhanden).

Autor: Mikrowilli (Gast)
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Von den +3dBm wird am offenen Hohlleiterende ein Teil abgestrahlt, so 
daß die reflektierte Leistung sogar noch etwas geringer ausfällt. 
Bezogen auf die nominale Sendeleistung von +18dBm käme das einer 
Reflexionsdämpfung der angenommenen Antenne von mehr als 15dB gleich; 
das sollte der Sender wohl schadlos überstehen. Möglicherweise hat er am 
Senderausgang sowieso einen Isolator eingebaut (=Zirkulator mit 
Abschlußwiderstand am dritten Tor), der die zurücklaufende Leistung vom 
Sender fernhält - schau' einfach mal nach.

Autor: Dieter (Gast)
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@Mikrowilli: Direkt identifizieren kann ich den Zirkulator im
Sender nicht,  allerdings ist laut Blockdiagramm einer als
Duplexer fuer die Antenne eingebaut (zumindest wenn ich das
als HF Laie richtig interpretiere). Der wuerde dann ja
wahrscheinlich die Rückwärtsleistung ebenfalls reduzieren,
auch wenn er nicht als Isolator geschalten ist.

Autor: arno nyhm (Gast)
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So einen HF-Ausgang für eine Antenne oder nachfolgende Verstärker 
einfach offen zu lassen, empfielt sich nicht - ganz pauschal gesprochen.

+18dBm sind ja nicht sonderlich viel, 63mW um genau zu sein.
Wenn Du die Impedanz des Ausgangs kennst (vllt. gar die berühmten 
50ohm?), schließ ihn einfach mit einem Widerstand entsprechenden Wertes 
kurz. Ein richtiger HF-tauglicher Abschlusswiderstand wäre natürlich 
entschieden besser, gerade bei einer so hohen Frequenz wie deinen 15GHz. 
Anderseits wird die reflektierte Leistung wohl kaum schlechter 
höher/schlechter sein als bei einem nicht terminierten Ausgang... von 
daher?!

Wenn Du etwas warten kannst und Dir dein Sender etwas wert ist (solches 
HF-Equipment ist ja selten günstig...), besorg' Dir einen ordentlichen 
Abschlusswiderstand.
So verhinderst Du auch ungewollte Abstrahlungen - das könnte ja auch 
noch ein bislang noch nicht betrachteter Aspekt sein, welcher ggf. gar 
Potential besitzt viel Ärger zu machen - 15GHz sind ja nicht 'öffentlich 
freigegeben'.

Autor: arno nyhm (Gast)
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P.S. (Habe jetzt erst Dein im letzten Post angehängtes Blockschaltbild 
gesehen):

Ein Zirkulator ist vorhanden, allerdings hast Du ja einen kompletten 
Transceiver, da lässt sich die reflektierte Sendeleistung ja nicht 
einfach Entsorgen - da es ja gleichzeitig die Richtung der 
Empfangssignale ist.

Im schlimmsten Fall zerhaust Du dir also die Eingangsstufe des 
Emfpängers, welcher kaum für derartige Pegel (bei einer Leistung von 
18dBm) ausgelegt ist - solltest Du Glück haben kann er das ab, sind 
Schutzmaßnahmen getroffen um eine hohe reflektierte Leistung abzuwehren.

Autor: Carsten (DG3YCS) (Gast)
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Hi,

Was bedeutet den "Offen" bei dir?
Ist das eine HF-Buchse wo dann kein Kabel mehr weitergeht, oder ein 
offenes Hohlleiterstück?

Bei einer Fehlanpassung bestehen ja grundsätzlich zwei Gefahren. Einmal 
muss der Endstufentransistor nicht mehr nur seine eigene Verlustleistung 
"Aushalten", sondern im ungünstigsten Fall die volle Sendeleistung 
zusätzlich. (Wärme!)
Zum anderen kann es duch Tranformationseffekte zu Spannungen kommen die 
höher als die "normale" Ausgangsspannung der PA sind. (Denke schäden 
dadurch sind im echten Leben eher "theoretischer Natur" )

Aus dem Bauch heraus würde ich mal sagen das bei minimaler Sendeleistung 
(immerhin ungefähr ein dreissigstel der nominal möglichen HF Leistung) 
keine Gefahr besteht. Selbst bei 100% Reflexion hast du absolut gesehen 
wahrscheinlich denselben Betrag an Leistung (oder gar noch weniger) als 
bei max. Out und realer Antenne!

ABER ACHTUNG: Etwas ganz anderes, ich weiß ja nicht ob es dir bewusst 
ist:
DIESE HOHEN FREQUENZEN SIND EXTREM GEFÄHRLICH!
ES KANN ZU MASSIVEN SCHÄDIGUNGEN DER AUGEN KOMMEN. SELBST IM UNTEREN mW 
Bereich. SCHÜTZE DIESE AUF JEDEN FALL UND SCHAUE VOR ALLEM NIEMALS IN 
EINEN OFFENEN HOHLLEITER BEI LAUFENDEM SENDER!

Gruß
Carsten

Autor: Sascha W. (arno_nyhm)
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Carsten (DG3YCS) schrieb:

> ABER ACHTUNG: Etwas ganz anderes, ich weiß ja nicht ob es dir bewusst
> ist:
> DIESE HOHEN FREQUENZEN SIND EXTREM GEFÄHRLICH!
> ES KANN ZU MASSIVEN SCHÄDIGUNGEN DER AUGEN KOMMEN. SELBST IM UNTEREN mW
> Bereich. SCHÜTZE DIESE AUF JEDEN FALL UND SCHAUE VOR ALLEM NIEMALS IN
> EINEN OFFENEN HOHLLEITER BEI LAUFENDEM SENDER!

Bitte was?! Wie soll das denn bitte funktionieren?
Gefährlich werden höhere Frequenzen stets nur durch höhere Leistungen - 
eben durch Absorption und resultierende Erwärmung, andere evtl. 
Schadwirkungen gehören in das Reich der Legenden (...im Sinne von 
'Handystrahlung')! Meist Du vllt. den unteren 'W'-Bereicht, also ohne 
das 'm' davor?! ...dem könnte man ja, grenzwertig, noch zustimmen, doch 
von HF-Signalen im Milliwatt-Bereich geht definitiv keine Gefährdung 
aus.

Autor: Carsten (DG3YCS) (Gast)
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Sascha W. schrieb:
> Bitte was?! Wie soll das denn bitte funktionieren?
>
> Gefährlich werden höhere Frequenzen stets nur durch höhere Leistungen -
>
> eben durch Absorption und resultierende Erwärmung, andere evtl.
>
> Schadwirkungen gehören in das Reich der Legenden (...im Sinne von
>
> 'Handystrahlung')! Meist Du vllt. den unteren 'W'-Bereicht, also ohne
>
> das 'm' davor?! ...dem könnte man ja, grenzwertig, noch zustimmen, doch
>
> von HF-Signalen im Milliwatt-Bereich geht definitiv keine Gefährdung
>
> aus.

Hi,

kennst du dich mit Ultrahöchstfrequenzen aus?
Dann irren sich die Hersteller von Richtfunksystemen wohl die teilweise 
entsprechende Warnhinweise in die Doku drucken wohl alle? (idR keine 
100mW max. Out!) Solltest denen mal mitteilen...

Die gefahr beruht auf der Erwärmung, das ist richtig. Und auf tieferen 
Frequenzen stellen Leistungen im mW Bereich wirklich keine Gefahr da..
Auf MW und LW kann man sogar eine MW Endstufe in offener Bauweise 
gefahrlos abgleichen, sofern man die Abstände (wg. Spannung) einhält...
Aber im oberen GHZ Bereich sind mW definitiv gefährlich!

Das Geheimniss ist die Eindringtiefe/Durchdringung und Absobation. Im MW 
Bereich wird nur ein Geringer Teil der Energie vom Körper eines Menschen 
absorbiert. In höheren Frequenzen wie z.B. Handy wird zwar alles 
absorbiert, aber innerhalb eines recht großen Volumens...

Das Signal dringt ettliche CM in den Körper ein und verliert bei jedem 
mm energie die in Wärme umgesetzt wird. Die Energiedichte ist daher sehr 
gering.

Im oberen GHz Bereich ist es im Prinzip ähnlich. Nur das die 
Eindringtiefe extrem klein ist. Beim Auge wird die gesamte Energie 
innerhalb der ersten Mikro/Millimeter verbraten. Damit ist die 
Energiedichte selbst bei Sendeleistungen im mW Bereich wesentlich höher 
als bei niedrigen Frequenzen. Diese hohe Energiedichte führt dann zu 
einer Erwärmung die ab einem gewissen Punkt zur Eiweißdegeneration 
führt.

Ob jetzt bereits 3dBm oder vieleicht bei 20dBm gerade erst der 
gefährliche Bereich beginnt, das weiß ich aber nicht... Allerdings geht 
vorsicht vor Nachsicht!

Gruß
Carsten

Autor: Carsten (DG3YCS) (Gast)
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Korrektur sollte mich besser Einlogen:
Carsten (DG3YCS) schrieb:
...
> Auf MW und LW kann man sogar eine >MegaWatt< Endstufe in offener Bauweise
>
> gefahrlos abgleichen,
...

Gruß
Carsten

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Dumme Frage: Warum gehen wir nicht dann alle von WLAN, Bluetooth und Co 
kaputt?

Autor: Carsten Sch. (dg3ycs)
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Hi,

Luk4s K. schrieb:
> Dumme Frage: Warum gehen wir nicht dann alle von WLAN, Bluetooth und Co
> kaputt?

Da spielen zwei Faktoren mit:
Bei Wlan, Bloototh usw. ist die Frequenz ja im Verhältniss zu den 
Frequenzen von denen diese oben beschriebenen Gefährdungen ausgehen noch 
fast als "uruhiger Gleichstrom" zu betrachten. Die Eindringtiefe in dem 
Menschlichen Körper ist noch hoch, daher wird ein großes Volumen 
gleichmäßig erwärmt.

Bei den für W-Lan zugelassenen Sendeleistungen ist diese Erwärmung 
selbst Messtechnisch fast nicht nachweisbar, kleinste Bruchteile von 
Grad, Die Wärmeleitfähigkeit des Gewebes tut Ihr übriges.
Wenn man nun noch bedenkt das man nun nicht direkt an der Antenne sitzt, 
sondern etwas entfernt und das die Abnahme der Feldstärke im Verhältniss 
zur Entfernung eine Quadratische Funktion ist, dann tut das sein 
übriges!
Bei einigen Watt gerichteter Strahlung ist auch mit diesen Frequenzen 
nicht mehr zu Spassen. Selbst Leistungen die im 2m Band hinsichtlich 
Schutzmaßnahmen nur ein müdes Lächeln auslösen können auf 2,4 GHz schon 
"nette" Folgen haben...

Wie gesagt ist halt eine Frage der Durchdringung.
Wenn ich eine Energie habe die bei einem Volumen X eine Erwärmung um 
1/100 Grad bewirken würde was im Menschlichen Körper durchaus als "Nicht 
Relevant" betrachtet werden kann, so darf man daraus keinesfalls 
schlussfolgern das dieselbe Energie in einem Gewebevolumen  von X/10000 
freigesetzt immer noch irrelevant ist.

Gruß
Carsten

Autor: Dieter (Gast)
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Carsten (DG3YCS) schrieb:

> Was bedeutet den "Offen" bei dir?
> Ist das eine HF-Buchse wo dann kein Kabel mehr weitergeht, oder ein
> offenes Hohlleiterstück?

Das ist ein offenes Hohlleiterstück, da kommt bei diesem
Gerät normalerweise direkt die Richtantenne dran, die ich
allerdings nicht habe.

@ arno nyhm: Sende-/Empfangsfrequenz liegen bei dem Gerät
um 315 MHz auseinander. Ich haette jetzt ganz naiv angenommen
dass der Filter im Empfangszweig die Sendefrequenz vom
Empfänger fernhaelt. Zumindest zeigt der Empfänger "nichts"
an (Signal kleiner -90 dBm), erst bei passender Gegenstelle
gibt es ein deutliches Signal (so um die -40 dBm wenn die
Gegenstelle, ebenfalls ohne Antenne, gegenuebersteht).

Autor: Matthias (Gast)
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Es scheint sich ja hier um ein Richtfunk Radio zu handeln. Vielleicht 
Ericsson Minilink E. Eigentlich egal. Aus meiner beruflichen Erfahrung 
kann ich sagen, da geht selbst bei voller Leistung nichts kaputt. Im 
Sendeweg ist ein Zirkulator. Diverse Schutzschaltungen sichern das Radio 
gut ab. Im Feld kann es auch mal vorkommen, daß Antenne oder Hohlleiter 
defekt sind.
Wäre ja schlimm, wenn jedesmal das Radio abraucht.

Autor: Dieter (Gast)
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Matthias schrieb :

> Es scheint sich ja hier um ein Richtfunk Radio zu handeln. Vielleicht
> Ericsson Minilink E.

Ja, genau so einer ist es. Ich habe nicht erwaehnt weil ich dachte
dass das fuer die Frage nicht so wichtig ist.

Autor: Matthias (Gast)
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Hallo Dieter!

MiniLink-E ist ( war ) schönes Zeug. Ist hunderttausenfach weltweit im 
Einsatz. Leider nicht mehr Stand der Technik. Kann weder ATPC ( 
Automatic Transmit Power Control ) noch Ethernet und Adapative 
Modulation schon gar nicht. Wird gerade in Deutschland zahlreich gegen 
moderne Systeme getauscht. Auf 15 GHz ist nicht viel Platz. Solltest bei 
deinen Versuchen sehr vorsichtig sein. Eine bestehende Richtfunkstrecke 
ist schnell gestört. Die Gesetze und Bestimmungen kennst du hoffentlich. 
Besitzen darfst du so ein Ding, betrieben nur mit ordentlicher 
Genehmigung und Kanalzuweisung der BNetzA, Außenstelle Berlin, 
Fehrbelliner Platz.
Versuche damit kann man eigentlich nur machen, indem man beide Radios 
mit Hohlleitern miteinander verbindet und ein passendes Dämpfungsglied 
dazwischen hat. Also nicht einfach in der Gegend rumsenden. 15 GHz geht 
mit richtiger Antenne locker 20km und weiter!

Autor: Dieter (Gast)
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Hallo Matthias,

Danke fuer die Info. Ich habe nicht vor mir der Richtfunkstrecke
zu senden, dazu fehlen mir schon die passenden Antennen. Es geht
mir darum ein wenig mit der Technik zu spielen. Ich moechte nur
vermeiden dass eventuell dabei etwas kaputt geht, speziell wenn
man den Sender ohne Antenne betreibt. Die dabei auftretenden
Effekte sind ja teilweise eher ein langsames Ableben des Senders
als ein ploetzlicher Ausfall, zumindest habe ich das an anderer
Stelle gelesen.

Autor: Carsten Sch. (dg3ycs)
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Hi,

Matthias schrieb:
>... 15 GHz geht
> mit richtiger Antenne locker 20km und weiter!

Wobei 20KM doch schon recht weit am unteren Ende der Reichweite 
angesetzt ist, oder? Ich meine eine "Mindestentfernung" von 15KM 
zwischen den beiden Radios ist doch vorraussetzung um (im Normalfall) 
überhaupt eine 15GHz Zuteilung zu bekommen, oder habe ich das jetzt 
falsch in Erinnerung?
(23GHz 5KM, 38GHZ 0)

Hast du zufällig Zugang zu Abgebauten "Minilink E" x*2MBit Systemen für 
23 /38 (oder ggf. 18GHZ wenn diese am oberen Bandende auf den z.b.V 
Kanälen senden können) die man (als Behörde! Offiziell! , Privat nur im 
Notfall) übernehmen könnte? oder eine Kontaktadresse?.
(Wenn ja, dann melde dich bitte mal auf meiner Email: "DG3YCS" und das 
dann bei "Yahoo.de" -"" Weglassen!)

Wir haben zur Zeit Minilink C im Einsatz, dient im KatS Fall dazu 
kurzfristig eigene Daten/Telefonstrecken über größere Strecken zu 
portieren. Funktioniert mit diesen Systemen durchaus auch ganz passabel, 
nur brauchen die ML-C ja dieses "Multikabel" welches sich bei temporären 
Aufbau doch als nicht so geeignet herausstellt. Insbesondere wenn es 
beschädigt und Kurzfristig ersatz benötigt wird. Die ML-E brauchen ja 
nur die Koax-Verbindung und haben Phantomspeisung.

Gruß
Carsten

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