Hallo Zusammen, wie nennt sich die Art der Antennenanpassung im Fachjargon? Benutzt man da eine Impedanzanpassung oder eine Leistungsanpassung? Danke und Gruß Carsten
Unter der Leistungsanpassung von elektrischen Geräten versteht man die maximale Leistungsübertragung von einer Quelle zu einer Last. Sie wird dann erreicht, wenn Innenwiderstand der Quelle und Lastwiderstand den gleichen Betrag aufweisen. Der Wirkungsgrad beträgt dann aber nur 50%. Das soll man nicht verwechseln mit der impedanzrichtigen Leitungsanpassung eines HF-Senders an eine Antenne über eine Leitung. Hier geht es um (im Idealfall verlustlose) Anpassung von Sender - Speiseleitung - Antenne. Hier wird in der Regel durch die Vorgabe der chrakteristischen Leitungsimpedanz (= Wellenwiderstand, typisch ca. 50 Ω) die Sendeendstufe optimiert, damit sie bei dieser Lastimpedanz die maximale Leistung abgibt. Weicht die komplexe Impedanz der Antenne bei der Betriebsfrequenz von der charakteristischen Leitungsimpedanz ab, ist ein (im Idealfall verlustloses) Impedanz-Transformationsglied zur Anpassung zu verwenden. Gruß
Heinz Wäscher hat zwar alles richtig gesagt, aber die Frage ging nach der Terminologie. Ich würde den Begriff Leistungsanpassung wählen, wenn ich senden wollte. Sonst eher den Begriff Impedanzanpassung. Das liegt daran, dass bei Impedanzanpassung auch gleichzeitig Leistungsanpassung vorliegt und die Begriffswahl eher von der Anwendung bestimmt ist. Ich bin aber kein HF-Techniker oder Funkamateur.
HildeK schrieb: > Heinz Wäscher hat zwar alles richtig gesagt, aber die Frage ging > Das liegt daran, dass bei Impedanzanpassung auch gleichzeitig > Leistungsanpassung vorliegt Das muss nicht der Fall sein. Gruss
HildeK schrieb: > Ich würde den Begriff Leistungsanpassung wählen, wenn ich senden wollte.... > Das liegt daran, dass bei Impedanzanpassung auch gleichzeitig > Leistungsanpassung vorliegt Das ist nicht immer zutreffend. Bei Leistungsanpassung (per Definition: Ri = Ra ) beträgt der Wirkungsgrad 50%. Eine Senderendstufe in C oder E Betrieb erreicht Wirkungsgrade von über 50%. Es kann sich also hier gar nicht um Leistungsanpassung handeln. Die ist in diesem Falle auch gar nicht erwünscht. Hier wird die Sendeendstufe so an die Leitung angepasst, dass maximale Leistung an die charakteristische Impedanz (z.B. Leitung mit Wellenwiderstand typ 50 Ohm)abgegeben wird. Hier ist der Terminus Leitungsanpassung oder Impedanzanapassung weitaus zutreffender. Unter Leitungsanpassung versteht man die korrekte Belastung einer elektrischen Leitung mit ihrem Wellenwiderstand . Ziel ist, störende Reflexionen von Wellen oder Impulsen zu vermeiden und maximale Leistung an eine Last mit einer bestimmten Impedanz abzugeben. Der Quellwiderstand des Senders hat darauf keinen Einfluss. Gruß
Heinz Wäscher schrieb: > Der > Quellwiderstand des Senders hat darauf keinen Einfluss. Guten Morgen! Da muß ich doch mal ganz energisch widersprechen :-) Er hat den gleichen Einfluß wie auch der Lastwiderstand am anderen Ende der Leitung (z.B. eine Antenne). Wenn die Anpassung des Senders an das Kabel nicht stimmt (unterschiedliche Wellenwiderstände), ergibt sich eine Stoßstelle, die Reflexionen hervorruft. Und genau das gleiche, wenn die Antenne nicht den gleichen Wellenwiderstand wie das Kabel hat. Es ist also wichtig, daß Sender, Kabel und Antenne den gleichen Wellenwiderstand haben, nur dann ist eine optimale Energieübertragung möglich. In der Praxis ist das jedoch nicht so ideal möglich, weil z.B. die Antenne (fast) nie einen reinen ohmschen Widerstand von 50 Ohm darstellt. Es sind immer kapazitive oder induktive Komponenten vorhanden. Zu alledem ist das ganze auch noch frequenzabhängig. Der gedachte Idealfall würde also auch nur bei genau einer Frequenz zutreffen.
Zum Nachlesen hier eine gut erklärende Abhandlung zu dem Thema: "Anpassung, Wirkungsgrad & Co - Leistungsanpassung und Leitungsanpassung auf hochfrequenten Leitungen" http://ham-on-air.de/wp-content/uploads/anpassung-und-co7.pdf
?!? schrieb: > Heinz Wäscher schrieb: >> Der >> Quellwiderstand des Senders hat darauf keinen Einfluss. > > Guten Morgen! > Da muß ich doch mal ganz energisch widersprechen :-) > Er hat den gleichen Einfluß wie auch der Lastwiderstand am anderen Ende > der Leitung (z.B. eine Antenne). Wenn die Anpassung des Senders an das > Kabel nicht stimmt (unterschiedliche Wellenwiderstände), ergibt sich > eine Stoßstelle, die Reflexionen hervorruft. Bitte genau lesen: Der Quellwiderstand des Senders hat keinen Einfluss auf die Anpassung am_ _Ende der Leitung. Der Grund ist die Tatsache, dass über den Wellenwiderstand einer Leitung Strom und Spannung über das ohmsche Gesetz zwingend verknüpft sind. Die Leitung verhält sich wie eine Quelle von 50 Ohm. Natürlich wird im eingeschwungenen Zustand eine am Ende fehlabgeschlossene Leitung durch Reflexion von Wellen diese Fehlanpassung abhängig von der Länge der Leitung auf einen bestimmten Impedanzwert am Leitungsanfang transformieren. Der Sender "sieht" dann an der Schnittstelle zur Leitung eine vom Wellenwiderstand abweichende Impedanz. Das ändert aber nichts an der Tatsache, dass der Qellwiderstand des Senders am Ende einer HF-Leitung keinen Einfluss mehr ausübt. Dort wirkt nur der Wellenwiderstand der Leitung. Gruß
Heinz Wäscher schrieb: > Zum Nachlesen hier eine gut erklärende Abhandlung zu dem Thema: > > "Anpassung, Wirkungsgrad & Co - > Leistungsanpassung und Leitungsanpassung auf hochfrequenten Leitungen" > > http://ham-on-air.de/wp-content/uploads/anpassung-... Danke für das PDF. Darin schreibt Herr Schau auch immer wieder, wie wichtig es ist, daß der Sender an das Kabel angepaßt sein muß. Ich zitiere: "Nur eine richtig dimensionierte und abgestimmte Anpassschaltung zwischen Sender und Antennenzuleitung bedingt Leistungsanpassung im gesamten Antennensystem." Genau das habe ich ja auch gesagt: > Wenn die Anpassung des Senders an das Kabel nicht stimmt > (unterschiedliche Wellenwiderstände), ergibt sich eine > Stoßstelle, die Reflexionen hervorruft. Deswegen habt mich auch deine Aussage gewundert: > Der Quellwiderstand des Senders hat darauf keinen Einfluss. So, wie du es geschrieben hast, bekommt man den Eindruck, der Sender ist direkt an das Kabel angeschlossen. In diesem Falle wäre deine Aussage falsch. Wenn du stillschweigend die Anwesenheit eines richtig dimensionierten Anpaßnetzwerkes zwischen Sender und Kabel voraussetzt, dann stimmt deine Aussage. Einverstanden? :-)
Generell ?!? schrieb: > So, wie du es geschrieben hast, bekommt man den Eindruck, der Sender ist > direkt an das Kabel angeschlossen. In diesem Falle wäre deine Aussage > falsch. > Wenn du stillschweigend die Anwesenheit eines richtig dimensionierten > Anpaßnetzwerkes zwischen Sender und Kabel voraussetzt, dann stimmt deine > Aussage. > > Einverstanden? :-) Zugegeben, die Gesetzmäßigkeiten auf Übertragungsleitungen stellen einige Anforderungen an das Abstraktionsvermögen und das birgt die Gefahr von Missinterpretationen oder Missverständnissen. Aber das gilt generell für Vorgänge die durch die Gesetze der Wellenausbreitung gekennzeichent sind. Generell muss man zwei voneinander vollkommen unabhängige Anpassvorgänge voneinander unterscheiden: a) die Anpassung einer Quelle (z.B Sender) an den Eingang der Leitung b) die Anpassung der Leitung an die Last (z.B. Antenne). Auch wenn das Eine mittelbar Rückwirkungen auf das Andere hat, sind es - bedingt durch den Wellenwiderstand der Leitung - zwei nicht voneinander abhängige Anpassvorgänge, die getrennt betrachtet werden müssen. Gruß
Heinz Wäscher schrieb: > Auch wenn das Eine mittelbar Rückwirkungen auf das Andere hat, sind es - > bedingt durch den Wellenwiderstand der Leitung - zwei nicht voneinander > abhängige Anpassvorgänge, die getrennt betrachtet werden müssen. Man kann sie zwar in der Theorie getrennt betrachten, das ist richtig. In der Praxis hat diese Betrachtung allerdings keinerlei Wert. Man kann nur das ganze System im Zusammenhang betrachten, weil eben Abhängigkeiten da sind. Wenn du beispielsweise bei einem völlig angepaßten System auch nur eine Komponente änderst - einen anderen Sender, der keine 50 Ohm hat oder - ein Kabel mit 75 statt 50 Ohm oder - eine Antenne mit 150 Ohm (alles Beispiele) dann wird das ganze System nicht mehr stimmen und die optimale Leistungsübertragung ist nicht mehr möglich. Wenn der Sender nicht stimmt, hast du eine Stoßstelle zwischen Sender und Kabel. Wenn das Kabel nicht stimmt, hast du sogar zwei Stoßstellen (Sender-Kabel und Kabel-Antenne). Wenn die Antenne nicht stimmt, hast du eine Stoßstelle zwischen Kabel und Antenne. In allen diesen Fällen ist das GESAMTE System nicht mehr angepaßt.
> Man kann sie zwar in der Theorie getrennt betrachten, das ist richtig. > In der Praxis hat diese Betrachtung allerdings keinerlei Wert. Nun die Praxis folgt in der Regel der Theorie, insofern hat diese Betrachtung sehr wohl einen Wert. Schon allein um die Vorgänge zu verstehen. Alles Andere wäre Voodoo. Ein Beispiel: Wenn eine Leitung mit dem Wellenwiderstand von 50 Ohm an eine Last ( z.B.Antenne) impedanzrichtig angepasst ist, dann wird am Eingang der Leitung immer ein reller Wiederstand von 50 Ohm als Last auftreten. Ein Sender "sieht" an dieser_ _Schnittstelle reell 50 Ohm. Dabei es sowohl theoretisch als auch praktisch vollkommen gleichwertig, ob diese 50 Ohm von einem Widerstand als Bauteil stammen oder von einer angepasst abgeschlossenen Leitung. Ich nehme mal an du meinst mit "Praxis" und "Gesamtbetrachtung" den bei Funkamateuren üblichen (praktischen) Sonderfall, eine Fehlanpassung zwischen Leitungsende und Last (Antenne) und damit stehende Wellen auf der Leitung zu tolerieren und die dadurch zum Leitungseingang transformierte, vom Wellenwiderstand abweichende Impedanz mit einem Anpassnetzwerk am Leitungseingang konjugiert komplex anzupassen, so dass für den Sender an dieser Schnittstelle Anpassung herrscht, nicht jedoch an der Schnittstelle zwischen Leitungsausgang und Last. Gruß
Heinz Wäscher schrieb: > Bei Leistungsanpassung (per Definition: Ri = Ra ) beträgt der > Wirkungsgrad 50%. Nur dann, wenn der Innenwiderstand der Quelle ein ohmscher ist (also ideal Spannungsquelle plus nachgeschalteter ohmscher Widerstand). Das ist beim Sender aber nicht der Fall. Der Innenwiderstand ist ein rein fiktiver, dynamischer Widerstand. Der wiederum sollte an die Leitungsimpedanz natürlich schon bestmöglich angepasst sein.
Jörg Wunsch schrieb: > Heinz Wäscher schrieb: >> Bei Leistungsanpassung (per Definition: Ri = Ra ) beträgt der >> Wirkungsgrad 50%. > > Nur dann, wenn der Innenwiderstand der Quelle ein ohmscher ist (also > ideal Spannungsquelle plus nachgeschalteter ohmscher Widerstand). Jörg, nun da steht: Ri = Ra (und nicht Zi = Za) so what? R ist per Definition ein ohmscher Widerstand. im Unterschied zu einer Impedanz Z = R + jX
?!? schrieb: > bei einem völlig angepaßten System auch nur eine Komponente änderst... > - ein Kabel mit 75 statt 50 Ohm > ...dann wird das ganze System nicht mehr stimmen und die optimale > Leistungsübertragung ist nicht mehr möglich... > Wenn das Kabel nicht stimmt, hast du sogar zwei Stoßstellen > (Sender-Kabel und Kabel-Antenne)... Ausnahme: Abgestimmte HF-Leitung, deren Wellenwiderstand Z ist beliebig, wenn deren elektr. Länge ein ganzzahliges Vielfaches von 1/2-Lambda beträgt. Ein- u. Ausgänge der angeschlossenen Geräte müssen dengleichen Wellenwiderstand haben, Z wird an den Kabelenden jeweils herauf- oder heruntertransformiert. In der Praxis bei Betrieb auf Festfrequenz, bei geringer Bandbreite, bei 1/2-Lambda-Umwegleitungen (z.B. Anpassung 60 Ohm Kabel auf 240 Ohm am Faltdipol).
Rainer V. schrieb: > ?!? schrieb: >> bei einem völlig angepaßten System auch nur eine Komponente änderst... >> - ein Kabel mit 75 statt 50 Ohm >> ...dann wird das ganze System nicht mehr stimmen und die optimale >> Leistungsübertragung ist nicht mehr möglich... >> Wenn das Kabel nicht stimmt, hast du sogar zwei Stoßstellen >> (Sender-Kabel und Kabel-Antenne)... > > Ausnahme: Abgestimmte HF-Leitung, deren Wellenwiderstand Z ist beliebig, > wenn deren elektr. Länge ein ganzzahliges Vielfaches von 1/2-Lambda > beträgt. Ein- u. Ausgänge der angeschlossenen Geräte müssen dengleichen > Wellenwiderstand haben, Z wird an den Kabelenden jeweils herauf- oder > heruntertransformiert. In der Praxis bei Betrieb auf Festfrequenz, bei > geringer Bandbreite, bei 1/2-Lambda-Umwegleitungen (z.B. Anpassung 60 > Ohm Kabel auf 240 Ohm am Faltdipol). Vollkommen richtig :-)
Heinz Wäscher schrieb: > so what? Dass mit deiner Definition die ganze Praxis nicht funktioniert. Denn du hast ja selbst bereits festgestellt, dass es problemlos möglich ist, die ganze von der Endstufe zur Verfügung gestellte Leistung an die Last weiterzugeben, und das alles funktioniert trotz impedanzrichtiger Anpassung, ggf. halt auch mit einer Leitung dazwischen. Wenn Ri ein ohmscher Innenwiderstand wäre, den man zu einer idealen Spannungsquelle hinzufügt, würde es nicht funktionieren. Dann würde die Hälfte der Leistung immer und prinzipiell in der Endstufe verheizt. Wir wissen, dass das nicht der Fall ist. (Klasse-E-Endstufen erreichen schon mal mehr als 80 % Wirkungsgrad.) Wenn die Endstufe einen Innenwiderstand von 0 hätte, wäre Totalreflektion an jedem angeschlossenen Kabel, was ja ganz offensichtlich ebenso nicht der Fall ist: wir können problemlos einen Generator mit 50 Ω über ein Kabel mit 50 Ω an eine Last mit 50 Ω anschließen, ohne dass dabei Reflektion auftreten würde. Der Punkt ist, dass dein Ri zwar HF-mäßig vorhanden ist (und zum Gesamtsystem passt), aber eben kein Widerstand ist, an dem nun zwangsweise Leistung verheizt wird, also kein ohmscher Widerstand. Daher kann man ihn auch nicht mit dem Multimeter messen.
Apropos Leistungsanpassung: Hat man eine AC-Quelle mit kplx. Innenimpedanz Z(i)= (R+jX)Ω benötigt man für die max. Leistungsentnahme nicht die genau gleiche, sondern vielmehr die konjugiert-kplx. Lastimpedanz, also Z(L)= (R-jX)Ω. Wie bei DC ist die dann in der Last umgesetzte Leistung P(max)= 1/4 * U²/R
U. B. schrieb: > sondern vielmehr die konjugiert-kplx. Lastimpedanz Yep, daran hatte ich vorhin auch schon gedacht, dass die Anpassung natürlich durchaus auch mit nicht-reellen Impedanzen funktioniert.
Jörg Wunsch schrieb: > also kein ohmscher Widerstand. > Daher kann man ihn auch nicht mit dem Multimeter messen. Aber mittels Impedanz-Messbrücke und HF-Generator, z.B. bei Z-Bestimmung am Antennenfußpunkt. Die Messbrücke enthält ein Poti zum Einstellen des Brücken-Gleichgewichtes, somit kann man Z indirekt durch Messen der Poti-Einstellung mittels Multimeter bestimmen.
Rainer V. schrieb: > Aber mittels Impedanz-Messbrücke und HF-Generator, z.B. bei Z-Bestimmung > am Antennenfußpunkt. Naja, hier ging's ja um die PA-Seite. Klar kann man ihn bestimmen, aber es ist trotzdem ein differentieller Widerstand, kein ohmscher, und an ihm wird eine Leistung direkt verheizt.
Jörg Wunsch schrieb: > Klar kann man ihn bestimmen, aber es ist trotzdem ein differentieller > Widerstand, kein ohmscher, und an ihm wird eine Leistung direkt > verheizt. Ein Widerstand, der Leistung dissipiert ist grundsätzlich ein ohmscher Widerstand. Egal ob statisch oder differentiell. Hier wird viel zu viel mit unscharfen Begriffen rumjongliert, wie "fiktiver Widerstand" . (Den hab ich in der Literatur noch nicht angetroffen)
Heinz Wäscher schrieb: > Ein Widerstand, der Leistung dissipiert ist grundsätzlich ein ohmscher > Widerstand. Egal ob statisch oder differentiell. Ein Kondensator im Wechselstromkreis dissipiert auch die Leistung. Ist deshalb ein Kondensator "grundsätzlich ein ohnscher Widerstand"? Ähnlich ist es mit einer Induktivität. Die hat im Gegensatz zum Kondensator zwar einen ohmschen Widerstand, aber bei Wechselstrom hat man ebenso einen induktiven Widerstand, der auch für Wärme sorgt.
?!? schrieb: > Ein Kondensator im Wechselstromkreis dissipiert auch die Leistung. Ist > deshalb ein Kondensator "grundsätzlich ein ohnscher Widerstand"? Wie bitte? Da solltest du nochmal darüber meditieren und vielleicht die Grundlagen der Wechselstromtechnik repetieren. Ein Kondensator ist ein Blindwiderstand und der dissipiert niemals Leistung. Für den (ohmschen) Verlustwiderstand eines realen Kondensators, also für einen kleinen Anteil mag das zutreffen. Der Zusatz „blind“ rührt daher, dass elektrische Energie zu den Blindwiderständen zwar transportiert, aber dort nicht in thermische, mechanische oder chemische Energie umgewandelt wird. Strom und Spannung sind um 90 Grad phasenverschoben. P = U x I ergibt beim Blindwiderstand 0. Gruß
Heinz Wäscher schrieb: > ?!? schrieb: >> Ein Kondensator im Wechselstromkreis dissipiert auch die Leistung. Ist >> deshalb ein Kondensator "grundsätzlich ein ohnscher Widerstand"? > > Wie bitte? > > Da solltest du nochmal darüber meditieren und vielleicht die Grundlagen > der Wechselstromtechnik repetieren. Nein, das war eine "provokative" Frage an dich. Ich weiß, daß es kein ohmscher Widerstand ist, aber du hattest geschrieben: Heinz Wäscher schrieb: > Ein Widerstand, der Leistung dissipiert ist grundsätzlich ein ohmscher > Widerstand. Ein Kondensator ist ein kapazitiver Widerstand im Wechselstromkreis. Daran sieht man, daß ein Widerstand, der Leistung dissipiert, eben NICHT grundsätzlich ein ohmscher Widerstand ist, sondern auch ein kapaztiver oder induktiver Widerstand sein kann. Deswegen meine Frage, ok?
Lieber ?!? (Du versteckst dich hinter kryptischen Symbolen, das ist wohl auch besser so) Das Niveau dieser Diskussion sinkt dank deiner tatkräftigen Hilfe gerade ins Uferlose. Da mache ich lieber Platz. schönes Wochendende noch
Heinz Wäscher schrieb: > Wie bitte? > > Da solltest du nochmal darüber meditieren und vielleicht die Grundlagen > der Wechselstromtechnik repetieren. Okay, das habe ich jetzt gemacht. Ich hatte Unrecht und entschuldige mich dafür! Die Erwärmung des Kondensators entsteht im Wechselstromkreis durch den endlichen Isolationswiderstand. Und der ist natürlich ohmsch. Ich hatte nur die Erwärmung eines Kondensators durch z.B. Hochfrequenz im Kopf. Ist mir jetzt peinlich, über so ein Grundlagenwissen gestolpert zu sein. Aber das passiert mir nicht nochmal :-) Also nochmals: Sorry!
Heinz Wäscher schrieb: > Das Niveau dieser Diskussion sinkt dank deiner tatkräftigen Hilfe gerade > ins Uferlose. Deswegen mußt du nicht beleidigend werden. Du bist mit allem Wissen dieser Welt geboren? Ich habe meinen Fehler eingestanden und mich entschuldigt. Und du sitzt immer noch auf dem hohen Ross. Aus der Diskussion weiter oben hast du dich ja auch elegant zurückgezogen, als Rainer und Jörg anderer Meinung waren, weil die Praxis eben doch nicht im Labor stattfindet.
Heinz Wäscher schrieb: > Ein Widerstand, der Leistung dissipiert ist grundsätzlich ein ohmscher > Widerstand. Genau das macht aber eben der Innenwiderstand deiner Endstufe nicht. Andernfalls kämst du ja nicht auf die von dir genannten Wirkungsgrade (und die sind durchaus real und messbar, das weißt du wie ich). Es herrscht trotzdem Leistungsanpassung, denn beim gegebenen Abschlusswiderstand ist die an ihn abgegebene Leistung maximal. Macht man den Abschlusswiderstand größer, fließt weniger Strom, was zu geringerer Leistung führt. Macht man ihn kleiner, bricht die Spannung stärker zusammen, und der Leistungsumsatz in der Last sinkt ebenfalls. So gesehen kann man sich die Endstufe denken als eine ideale (HF-)Spannungsquelle, der der Innenwiderstand nachgeschaltet ist. Aber das ist ein reines Modell.
Jörg Wunsch schrieb: > Heinz Wäscher schrieb: >> Ein Widerstand, der Leistung dissipiert ist grundsätzlich ein ohmscher >> Widerstand. > > Genau das macht aber eben der Innenwiderstand deiner Endstufe nicht. ??? Meine Endstufe??? Das Ganze wird mir zu wirr und konfus. have Fun in the sun
Heinz Wäscher schrieb: > Meine Endstufe? Du warst derjenige, der damit angefangen hat, dass man mit Leistungsanpassung nur 50 % Wirkungsgrad erreichen könne. Das "deine" bezieht sich damit auf die Sender-Endstufen, die du in deinem Beitrag meinst.
Heinz Wäscher schrieb: > Das Ganze wird mir zu wirr und konfus. Jezt gehts vom schreibtisch in die werkstadt, iiih ich mus in die reale welt
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