Forum: HF, Funk und Felder TX - Freiraumdämpfung - RX - und dann


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von Depron-Schnitzerin (Gast)


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Wie der Titel schon sagt, interessiert mich das Thema. Also da wäre ein 
Sender f=27Mhz, ein Sendeleistung P=10mW=10dBm und eine Entfernung von 
1000m. Isotroper Kugelstrahler, Isotroper Kugelempfänger (heißt der 
so??)

Mit Hilfe von Wikipedia habe ich die Freiraumdämpfung auf rund 61 dB 
berechnet.

Das heißt doch, am Empfänger kommen 10 dBm - 61dB_Dämpfung = -51dBm an. 
Soweit richtig?

-51 dBm sind 10nW (?)

Wie geht's nun weiter?

Angenommen ich möchte das nun mit bipolaren Transistoren in einer 
Grundschaltung verstärken; Darf ich direkt mit der berechneten 
Leistungsverstärkung rechnen? Wie teile ich die 10nW in Spannung und 
Strom? Dafür braucht es doch einen Widerstand? Woher kommen die 50 Ohm, 
die für Antennen meist angegeben werden?

von Bernd K. (prof7bit)


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Depron-Schnitzerin schrieb:
> Isotroper Kugelstrahler, Isotroper Kugelempfänger (heißt der
> so??)

Strahler heißt der. Auch beim Empfänger, da ja grundsätzlich reziprok.

von Hp M. (nachtmix)


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Depron-Schnitzerin schrieb:
> Darf ich direkt mit der berechneten
> Leistungsverstärkung rechnen?

Nur wenn du Anpassung zwischen der Antenne und dem Transistor sowie dem 
Transitor und der Last herstellst.
Bei HF treten am Transistor merkliche Blindkomponenten auf, die bei 
27MHz noch meist kapazitiv sind.
Besonders unangenehm macht sich die Kollektor-Basis-Kapazität bemerkbar, 
die wegen der Rückwirkung zu Schwingneigung führen kann.
Dann kann die Verstärkung auch über die publizierten Werte für stabilen 
Betrieb anwachsen.

Depron-Schnitzerin schrieb:
> Woher kommen die 50 Ohm,
> die für Antennen meist angegeben werden?

Vom verwendeten Kabel.
Die 50 Ohm sind ein Kompromiß zwischen geringer Dämpfung und hoher 
Belastbarkeit. In Deutschland waren früher auch 60 Ohm Systeme üblich 
und in der Antennentechnik werden gerne 75 Ohm Kabel verwendet, weil die 
etwas weniger Dämpfung haben.

Bei bestimmten Antennenabmessungen wird die Impedanz einer Antenne zwar 
reell, aber das ist nicht bei 50 Ohm der Fall.
Deshalb wird die Impedanz der Antenne i.d.R. über ein Anpassnetzwerk 
reell gemacht und an den Wellenwiderstand des Kabel angeglichen.


P.S.:

Depron-Schnitzerin schrieb:
> Wie teile ich die 10nW in Spannung und
> Strom? Dafür braucht es doch einen Widerstand?

Ja, den Lastwiderstand.
Wenn das 50 Ohm sind, dann entsprechen 10nW einer Spannung von 0,7mV.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Depron-Schnitzerin schrieb:
> -51 dBm sind 10nW (?)

Sicher?

0dBm entsprechen 1mW

-51 dBm sind -5.1Bm oder ein Faktor 10^-5.1 weniger als 1mW, also eher 
8nW

von Possetitjel (Gast)


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Depron-Schnitzerin schrieb:

> Wie teile ich die 10nW in Spannung und Strom? Dafür
> braucht es doch einen Widerstand?

Ja - aber im Prinzip musst Du die Leistung nicht in
Strom und Spannung teilen; Du kannst direkt mit der
Leistung weiterrechnen.

Anpassung wird natuerlich vorausgesetzt; wenn Fehlanpassung
auftritt, muss die extra in Rechnung gestellt werden. Der
konkrete Wert des Wellenwiderstandes ist dann ziemlich
wurscht, auch Wechsel ist zulaessig, wenn Du Transformations-
glieder verwendest (Schwingkreis, Trafo,...).

von Possetitjel (Gast)


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Hp M. schrieb:

> Wenn das 50 Ohm sind, dann entsprechen 10nW einer
> Spannung von 0,7mV.

Hmm. Stimmt das wirklich? Kommt mir so viel vor.

Also... 10nW an 50 Ohm sind 0.7mV, das meine ich
nicht. Mir kommen die 61dB Freiraumdaempfung zu wenig
bzw. die 10nW zuviel vor.

von Huh (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> Mir kommen die 61dB Freiraumdaempfung zu wenig
> bzw. die 10nW zuviel vor.

Es geht um eine Entfernung von gerade mal 1km! Das kann man noch als 
Sichtverbindung zählen...

von Marc Oni (Gast)


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Huh schrieb:
> Es geht um eine Entfernung von gerade mal 1km! Das kann man noch als
> Sichtverbindung zählen...

Die Freiraumdämpfung beruht - wie der Name schon sagt - auf Parametern, 
wie sie bei "Sicht" herrschen. Zusätzlich dämpfende Parameter wie sie 
außerhalb eines freien Raumes auftreten sind in der Formel für die 
Freiraumdämpfung nicht enthalten.

von Huh (Gast)


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Marc Oni schrieb:
> Huh schrieb:
>> Es geht um eine Entfernung von gerade mal 1km! Das kann man noch als
>> Sichtverbindung zählen...
>
> Die Freiraumdämpfung beruht - wie der Name schon sagt - auf Parametern,
> wie sie bei "Sicht" herrschen. Zusätzlich dämpfende Parameter wie sie
> außerhalb eines freien Raumes auftreten sind in der Formel für die
> Freiraumdämpfung nicht enthalten.

Genau das habe ich doch gesagt.
Und bei 1km und 27MHz sind das nun mal knapp über 60dB.

von HF-Werkler (Gast)


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Was vergessen wurde:
Ein Vorselektions-Filter, sonst wird der Transistor je nach Tageszeit 
und Nähe zu anderen elektronischen Geräten aufgrund anderer Signale 
schnell an seine Grenzen stossen. Je nach Empfangsantenne kommt ein 
Signalgemisch am Transistor an, das Probleme bei der Detektion des 
Signals hervorruft.
Die Anpassung von 50 Ohm für den Bipolar-Transoistor ist zwar in der 
Regel nicht breitbandigst, aber der Kurzwellenbereich kommt sicher noch 
teilweise mit.
--> je nach Filter zusätzliche Dämpfung (z.B. 1-6dB)

Weitere Filter, damit man die 27 MHz von anderen Signalen unterscheiden 
kann, kommen dann üblicherweise nach dem ersten Verstärker.

Was soll das Ganze denn für ein System ergeben?

von Wolfgang (Gast)


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HF-Werkler schrieb:
> Was soll das Ganze denn für ein System ergeben?

Wohl ein theoretisches. Isotrop strahlende Antennen sind im wahren Leben 
eher selten.

von Bernhard (Gast)


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Der Pegel von -51dBm bzw. 0,63mV liegt über 60dB oberhalb der 
Empfindlichkeitsgrenze von CB-Funkgeräten, welche deutlich unter 1µV 
liegt. Du könntest also noch zehnmal die Entfernung verdoppeln und eine 
Reichweite von ca. 1000m*2^10 also etwa 1000km erreichen.

Das ist soweit durchaus plausibel! Die theoretische Reichweite bei 
Kurzwelle ist sehr groß.

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo zusammen.

@ Bernhard

> Du könntest also noch zehnmal die Entfernung verdoppeln und eine
> Reichweite von ca. 1000m*2^10 also etwa 1000km erreichen.

Das erscheint mir aber sehr theoretisch.
Grundwelle auf 27MHz? Auf Langewelle sicher! Da steht aber
viel mehr Bums hinter.

Warum kommen die Jungs meistens nur um die nächste Hausecke und
schreien nach einem 'Brenner'?

73
Wilhelm

PS:
Ach ja, wir sprachen über Theorie...

von Erwin D. (Gast)


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Wilhelm S. schrieb:
> PS:
> Ach ja, wir sprachen über Theorie...

Ja, über die Freiraum-Dämpfung.
Das Thema ist hinter der nächsten Hausecke schon passé.
Mal ganz abgesehen davon, daß bei CB fast ausschließlich mit (stark) 
verkürzten Antennen gearbeitet wird, was zusätzlich nochmal Verluste 
gegenüber dem Isotropstrahler bedeutet.

von Mikel (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ich hab da einige Formeln in ein Excel-Sheet gepackt.
(Ideale theoretische Reichweite für luftleeren Raum bei Sichtverbindung 
=> freie Fresnelzonen)

von Depron-Schnitzerin (Gast)


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HF-Werkler schrieb:
> Was soll das Ganze denn für ein System ergeben?

Es geht tatsächlich erstmal um die Theorie... Drauf gekommen bin ich 
wegen einem ferngesteuerten Flugzeug. Also hindernisfreier Raum dürfte 
ganz gut zutreffen, dafür aber Stummelantennen von 1m. Aber gut, jetzt 
kann ich mir vorstellen, warum das mit 10mW funktioniert.

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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hallo zusammen.

@Erwin

> ...daß bei CB fast ausschließlich mit (stark)
> verkürzten Antennen gearbeitet wird..

Na, die meisten 'Spargel' auf den Dächern sind wohl mehr
als lambda/4; lambda/4 = pi*Daumen ca. 2,50m; es werden
wohl 5/8l sein. Es reicht trotzdem nicht.
10m ist tot bis auf ein paar sporadische Öffnungen.
Die MUF ist ja in den letzten Wochen so was von abgekackt.

73
Wilhelm

von Wolfgang (Gast)


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Wilhelm S. schrieb:
> Es reicht trotzdem nicht.
> 10m ist tot bis auf ein paar sporadische Öffnungen.
> Die MUF ist ja in den letzten Wochen so was von abgekackt.

Es geht hier um die Bodenwelle und nicht um irgendwelche 
Ionosphärenreflektionen.

von Erwin D. (Gast)


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Wilhelm S. schrieb:
> hallo zusammen.
>
> @Erwin
>
>> ...daß bei CB fast ausschließlich mit (stark)
>> verkürzten Antennen gearbeitet wird..
>
> Na, die meisten 'Spargel' auf den Dächern sind wohl mehr
> als lambda/4; lambda/4 = pi*Daumen ca. 2,50m; es werden
> wohl 5/8l sein. Es reicht trotzdem nicht.
Ich hatte da eher die Handfunken und die Mobilantennen im Sinn.
Aber bei den Stationsantennen hast du schon Recht. Das sind meist 1/2 
Lambda oder 5/8 Lambda.
> 10m ist tot bis auf ein paar sporadische Öffnungen.
> Die MUF ist ja in den letzten Wochen so was von abgekackt.
Das stimmt. Auf 10m geht gar nix mehr. Manchmal auf 15m, besonders mit 
WSJT kann man noch etwas erreichen. Aber auf den oberen Bändern ist es 
ziemlich dünn geworden. Und auf den niedrigeren Bändern hat man 
Dauer-QRM teilweise über S9...
>
> 73
> Wilhelm

73 Erwin

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