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Forum: HF, Funk und Felder Auswirkung Ausrichtung der Antenne


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Autor: gfx (Gast)
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Ich soll bei einem Lehrbeispiel folgendes betrachten. Die 
Richtcharakteristik f(theta,phi) ist gegeben. Ich soll nun berechnen, um 
welchen Wert sich die SNR beim Empfänger ändert, wenn die Ausrichtung 
der Antenne in phi-Richtung um 15° ändert.

Mein Ansatz ist folgender: delta(SNR)=10*log(Pe_neu/Pe). Pe hab ich mir 
berechnet, da dafür alle notwendigen Komponenten gegeben sind 
(Sendeleistung, Gewinn der Sendeantenne, Streckendämpfung und Gewinn 
Empfangsantenne).
Durch die Änderung sollte ja alles bis auf den Gewinn der Sendeantenne 
gleich bleiben oder? Ich hätte mir somit über das Integral den neuen 
Sendegewinn berechnet. Dabei kommt bei mir aber das gleiche wie ohne de 
Verschub um 15° raus.

Autor: Wolfgang (Gast)
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gfx schrieb:
> Ich hätte mir somit über das Integral den neuen Sendegewinn berechnet.

Über welches Integral?

Autor: gfx (Gast)
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[math]D=\frac{4\pi}{\int_0^{2\pi}\int_0^\pi|f(\theta,\phi)|^2sin(\theta) 
d\theta  d\phi}[\math]

Autor: Wolfgang (Gast)
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Meinst du vielleicht
Irgendwie fehlt da noch, dass dein Sendesignal nur aus einer bestimmten 
Richtung kommt.

Autor: gfx (Gast)
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Ja Danke, die meine ich. Hab übersehen, dass ich einen Backslash anstatt 
eines Slashs gemacht habe.

naja, diese Information steckt ja eh in

Autor: Wolfgang (Gast)
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gfx schrieb:
> naja, diese Information steckt ja eh in
> ...

Wo steht da die Richtung zum Empfänger drin? Das ist nur die 
Richtcharakteristik der Sendeantenne (oder andersrum).

Autor: gfx (Gast)
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Okay, ja da hast du natürlich recht. Nun stellt sich mir aber die Frage, 
wie bekomme ich die Richtung des Empfängers rein?
Ich weiß, dass vor der Änderung der Ausrichtung, der Empfänger in 
Hauptstrahlrichtung ausgerichtet ist.

Autor: A. K. (3ak)
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Hauptstrahlrichtung -> maximale Direktivität für alle Raumwinkel im 
Fernfeld.


Suche das Tupel (theta_max, phi_max), welches den Maximalwert in der 
vorgegebenen Richtcharakteristik f ergibt. Berechne für dieses Tuppel 
die Direktivität D1 und daraus den maximalen Leistungsgewinn -> G1. Nun 
berechne die Direktivität D2 und anschließend den Gewinn G2 für das 
Tupel (theta_max, phi_max+15°) oder (theta_max, phi_max-15°). Die 
Differenz im Leistungsgewinn G2 [dB] - G1 [dB] kann anschließend direkt 
auf den Leistungsabfall im Empfänger umgelegt werden.

Dabei wird angenommen, dass die entnehmbare Rauschleistung am 
Antennenfusspunkt konstant ist und nicht von der Ausrichtung der Antenne 
bzw. des Senders abhängt.

: Bearbeitet durch User
Autor: gfx (Gast)
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Soweit so klar. Mein Problem liegt jetzt darin, dass ich irgendwie 
keinen formelmäßigen Zusammenhang zwischen der Richtcharakteristik, 
Gewinn und Direktivität finde, wo ich f, ausgewertet an den jeweiligen 
Tupels, direkt verwenden kann.

Autor: A. K. (3ak)
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Welche Größe wird denn durch die Richcharakteristik f beschrieben? Ich 
tippe mal auf das elektrische Feld [V/m], evtl. normalisiert auf den 
Maximalwert des Feldes [1] oder die Anregungsgröße [?]. Das kann man 
ohne weitere Angaben nicht sicher sagen, sollte aber dabei stehen. Wenn 
das geklärt ist, weißt du auch wie es weiter in Richtung Leistungsgewinn 
geht (Grundlagen, schau mal in Volakis/ Balanis etc.)

Autor: Wolfgang (Gast)
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gfx schrieb:
> Die Richtcharakteristik f(theta,phi) ist gegeben. Ich soll nun berechnen,
> um welchen Wert sich die SNR beim Empfänger ändert, wenn die Ausrichtung
> der Antenne in phi-Richtung um 15° ändert.

Welcher Antenne? Deine Übertragungsstrecke enthält zwei Antennen.
Das SNR am Empfänger hängt nicht nur von deiner Strecke zum Sender, 
sondern auch von den im gesamten Raum vorhandenen Störquellen ab.
Wenn die Empfangsantenne fest ausgerichtet bleibt und nur die 
Sendeantenne gedreht wird, bleiben die Störsignale gleich und nur das 
Sendesignal ändert sich entsprechend dem Unterschied im Antennengewinn. 
Wenn die Empfangsantenne gedreht wird, musst du über das gesamte 
Störfeld, gewichtet mit dem Antennengewinn, integrieren und dazu die 
Änderung des Empfangspegel vom Nutzsignales anhand des Richtdiagramms 
f(theta+15°,phi)/f(theta,phi) umrechnen.

Autor: gfx (Gast)
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Auch soweit so klar. Sorry falls das untergegangen ist aber alles andere 
bleibt gleich, es ändert sich eben nur die Ausrichtung der Sendeantenne.

Autor: gfx (Gast)
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Meine letzte Antwort war leider aus Zeitgründen etwas kurz gehalten.
Wie bekomme ich jetzt die Änderung in den Antennengewinn? Der Gewinn ist 
ja definiert als:
G=PLref/PLDUT*|EDUT,max|^2/|Eref,max|^2

Autor: gfx (Gast)
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Bzw. der richtungsabhängige Gewinn ist ja 
G(theta,phi)=GREF*|fDUT|^2/|fREF|^2
Wenn ich dafür aber jetzt einsetze bekomme ich zwei Argumente mit 
phi+delta_phi die ich nicht einfach auflösen kann.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite
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versuch mal den Quadratischen Teil zu isolieren mit einer Binomischen 
Formel aufzulösen.

Namaste

Autor: Wolfgang (Gast)
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Lege einfach mal deinen ganzen Formelsalat beiseite und hohle dir aus 
deinem Richtdiagramm der Antenne genau zwei Werte, den vor und den nach 
der Drehung, also f(phi,theta) und f(phi+15°,theta). Phi und Theta sind 
dabei die Richtungswinkel zum Empfänger vor der Drehung.
Der Quotient bzw. logarithmisch die Differenz ist deine Signaländerung.

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