Messtechnische und rechnerische Ermittlung der ... - HAM-On-Air

Messtechnische und rechnerische Ermittlung der Verluste in Antennensystemen
Beispiel 13.2
Berechne die tatsächlich abgestrahlte Leistung der inneren Antenne und die Verlustleistung bei einem Dipol
aus dem Material Eisen mit einem Drahtdurchmesser von d = 3 mm. Die zugeführte Leistung sei P = 400 Watt.
Die tatsächlich an der inneren Antenne umgesetzte Wirkleistung ist mit Tab. 8
Pab = 400 W * 0.56 = 224 W
und die am Verlustwiderstand Rv in Wärme umgesetzte Leistung 176 W.
Beispiel 13.3
Berechne mit der Leistung nach Beispiel 13.2 die effektive elektrische Feldstärke in einer Entfernung von
r = 10 km vom Mittelpunkt der Dipol-Antenne. Der Ausbreitungsverlust sei mit 10 % angenommen.
Nach (Gl 13.11) ergibt sich mit dem Antennengewinn von 5.76 dBi nach Tab. 7
Eeff = 21.2
0.842 * 0.9 = 18.45 mV/m.
Hat der Empfänger am Empfangsort in 10 km Entfernung eine Antenne der wirksamen Höhe h = 15 m, dann
ist die in der Empfangsantenne induzierte Leerlaufspannung Uoeff = 15 m * 18.45 mV/m = 276.8 mV.
Die magnetische Feldstärke in r = 10 km Entfernung berechnet sich durch Division mit dem Feldwellenwiderstand
des freien Raumes zu
Heff = 0.049 mA/m.
Das Kreuz-Produkt aus Eeff und Heff ist der Poynting
Vektor S mit dem Zahlenwert
S = 0.905 mW/m 2
(Wirkleistung pro Fläche)
dessen Richtung die Richtung der Energieströmung zeigt.
Der Poyting-Vektor multipliziert mit der mathematischen Antennenwirkfläche ergibt die aufgenommene
Leistung am Empfangsort und daraus die Leerlaufspannung Uo.
14. Verluste durch Gleichtaktanteile auf der Antennenzuleitung
Der Gegentaktbetrieb (symmetrischer Betrieb) ist der gewünschte Betriebszustand. Durch Unsymmetrien der
Ansteuerung, der Antenne oder der Zuleitung entstehen Gleichtaktanteile auf der Antennenzuleitung (siehe
auch /10/). Unter der Voraussetzung, dass die Doppelleitung symmetrisch über der Erde aufgebaut ist, ist das
Ersatzbild ein Pi-Glied mit den Erdkapazitäten C 10 und C 20 sowie der Koppel-Kapazität zwischen den beiden
Leitern C 12 .
Bild 16: zeigt das vereinfachte Ersatzbild einer symmetrischen Leitung über leitender Erde.
Darstellung a gilt für den Gegentakt-, Darstellung b für den Gleichtaktbetrieb
Dr. Schau, DL3LH 34