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Zettelkasten Technik Version: 2.8 vom Juli 2010 Copyright by OE1YLB, Barbara Langwieser 21.05.20141Fragen Technik V2.8.

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1 Zettelkasten Technik Version: 2.8 vom Juli 2010 Copyright by OE1YLB, Barbara Langwieser 21.05.20141Fragen Technik V2.8

2 Zettelkasten Technik Hinweis: Bei diesem Zettelkasten handelt es ich um einen Lernbehelf, der zusätzlich zu den anderen Unterlagen (ÖVSV-Skripten, Vortragsfolien, E-Learning, …) zur Überprüfung des eigenen Wissens verwendet werden sollte. Da darauf aus Platzgründen nur die wichtigsten Punkte angeführt sind, kann es vorkommen, dass nicht alle – für das Verständnis wesentliche Punkte angeführt sind! 21.05.20142Fragen Technik V2.8

3 Stromquellen 21.05.20143Fragen Technik V2.8

4 Stromquellen Gleichstrom: Primärbatterien: chemischer Prozess erzeugt Spannung Sekundärbatterien: (Akkus) vorher Aufladen, dann kann Strom entnommen werden. (Bleiakku, Nickel-Cadmium, Nickel-Metallhydrid, Lithium-Ionen Akku) Kenngrößen: Spannung, Strombelastbarkeit, Kapazität in Ah Wechselstrom: 230V Steckdose: 50 Hz, Oszillatoren, Sender 21.05.20144Fragen Technik V2.8

5 Gleich- und Wechselspannung – Kenngrößen 21.05.20145Fragen Technik V2.8

6 Gleich- und Wechselspannung – Kenngrößen Gleichspannung: 1.Spannung(Amplitude) 2.Strombelastbarkeit der Quelle 3.Kapazität Wechselspannung: 1.Spannung(Amplitude) 2.Frequenz 3.Kurvenform 4.Strombelastbarkeit der Quelle 21.05.20146Fragen Technik V2.8

7 Sinus- und nichtsinusförmige Signale 21.05.20147Fragen Technik V2.8

8 Sinus- und nichtsinusförmige Signale Sinusförmige Wechselspannung entspricht genau der mathematischen Sinusfunktion, frei von Oberwellen. Nicht sinusförmige: Dreieck, Rechteck, Trapez, Sägezahn (erhebliche Oberwellen) Gleichspannung: nur 1 Parameter: Amplitude Wechselspannung: mind. 3 Parameter Scheitelspannung: bei 230V: 230*H2 Kurvenform Frequenz: Polaritätswechsel / Sekunde (Hz) 21.05.20148Fragen Technik V2.8

9 Leiter, Halbleiter, Nichtleiter 21.05.20149Fragen Technik V2.8

10 Leiter, Halbleiter, Nichtleiter Leiter: leiten elektrischen Strom (Metalle, Kohle, Säuren) *) beste Leitfähigkeit (absteigende Reihenfolge): Silber, Kupfer, Aluminium, Gold, Messing Halbleiter: Materialien, die Leitfähigkeit aufgrund physikalischer oder elektrischer Einflüsse ändern (Silizium, Germanium) Nichtleiter (Isolatoren): leiten schlecht bis gar nicht (Keramik, Kunststoff, trockenes Holz) Gute Isolatoren: Glas, Keramik, Teflon (überschlagssicher, darf heiß werden), Gummi 21.05.201410Fragen Technik V2.8

11 Wärmeverhalten von elektrischen Bauelementen 21.05.201411Fragen Technik V2.8

12 Wärmeverhalten von elektrischen Bauelementen Metalle und gute Leiter: hohe Temperatur =hoher Widerstand (PTC) Halbleiter: hohe Temperatur = niedriger Widerstand (NTC) (TC = Temperatur Koeffizient) 21.05.201412Fragen Technik V2.8

13 Ohmsches und Kirchhoffsches Gesetze 21.05.201413Fragen Technik V2.8

14 Ohmsches und Kirchhoffsches Gesetze Ohmsches Gesetz: U = R * I Leistungsrechnung: P = U * I erstes Kirchhoffsches Gesetz: Parallelschaltung: Gesamtstrom = Summe der Teilströme zweites Kirchhoffsches Gesetz: Serienschaltung: Gesamtspannung = Summe der Teilspannungen Kondensator 21.05.201414Fragen Technik V2.8

15 Kondensator 21.05.201415Fragen Technik V2.8

16 Kondensator Einheit: Farad Gleichspannung: aufladen, Ladung später abgeben Wechselspannung: dauernde Umladung, Stromfluss nimmt mit steigender Frequenz zu, Blindwiderstand ab. XC = 1 / 2· C parallel = C1 + C2 + C3 1/C seriell = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 Größenordnung: milli, mikro, nano, pico (10 -3, 10 * pi * f * C (f in Hz, C in Farad) -6, 10 -9, 10 -12) 21.05.2014 16 Fragen Technik V2.8

17 Dielektrikum 21.05.201417Fragen Technik V2.8

18 Dielektrikum isolierende Schicht zwischen den Platten eines Kondensators Dielektrizitätskonstante: Materialkonstante, die angibt, um wie viel höher die Kapazität gegenüber Luft ist, wenn dieses Material zwischen den Kondensatorplatten angeordnet wird. Eigenschaften: hohe Dielektrizitätskonstante, hohe Spannungsfestigkeit, geringe Dicke 21.05.201418Fragen Technik V2.8

19 Berechne den kapazitiven Blindwiderstand eines Kondensators von 500 pF bei 10 MHz 21.05.201419Fragen Technik V2.8

20 Berechne den kapazitiven Blindwiderstand eines Kondensators von 500 pF bei 10 MHz XC = 1 / (2 * pi * f * C) = 1 / (6.28 * 10.000.000 * 0,5 / 1.000.000.000) = 31,84 Ohm 21.05.201420Fragen Technik V2.8

21 Spule 21.05.201421Fragen Technik V2.8

22 Spule Leiter mit 1 od. mehreren Windungen Einheit: Henry Gleichspannung: Magnetfeld Wechselspannung: dauernde Ummagnetisierung, Stromfluss nimmt mit steigender Frequenz ab, Blindwiderstand zu XL = 2 * pi * f * L (f in Hz, L in Henry) 1/L parallel = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3 L seriell = L1 + L2 + L3 Größenordnung: milli, mikro, nano, pico (10 -3, 10 -6, 10 -9, 10 -12) 21.05.201422Fragen Technik V2.8

23 Permeabilität 21.05.201423Fragen Technik V2.8

24 Permeabilität Eisenkern in Spule einbringen erhöht Induktivität. Permeabilität ist ein Maß für die Erhöhung, materialabhängig. Eigenschaft: ferro-magnetisch Luft 1, Aluminium 250, Nickel 600, Eisen 5000 21.05.201424Fragen Technik V2.8

25 Serien- und Parallelschaltung von R, L, C. 21.05.201425Fragen Technik V2.8

26 Serien- und Parallelschaltung von R, L, C. Serienschaltung von R oder L: Gesamtwert ist Summe der Einzelwerte Parallelschaltung von R oder L: Kehrwert der Summe ist Summe der Kehrwerte der Einzelwerte. Serienschaltung von C: Kehrwert der Summe ist Summe der Kehrwerte der Einzelwerte. Parallelschaltung von C: Gesamtwert ist Summe der Einzelwerte 21.05.201426Fragen Technik V2.8

27 elektrischer Widerstand (Schein, Wirk, Blind), Leitwert 21.05.201427Fragen Technik V2.8

28 elektrischer Widerstand (Schein, Wirk, Blind), Leitwert Ohmsche Widerstand: keine Phasenverschiebung Kapazitiv / induktiv: Verschiebung um 90° RC / RL Kombinationen: Verschiebung um 0° bis 90° resultierender Gesamtwiderstand: Scheinwiderstand oder Impedanz Leitwert G = Kehrwert des ohmschen Widerstandes (G = 1 / R) 21.05.201428Fragen Technik V2.8

29 Leistung (Schein, Wirk, Blind) bei Wechselstrom 21.05.201429Fragen Technik V2.8

30 Leistung (Schein, Wirk, Blind) bei Wechselstrom Wirkleistung: nur ohmsche Verbraucher vorhanden Blindleistung: nur kapazitive oder induktive Verbraucher vorhanden Scheinleistung: ohmsche und (kapazitive oder induktive) Verbraucher 21.05.201430Fragen Technik V2.8

31 Skineffekt 21.05.201431Fragen Technik V2.8

32 Skineffekt Jeder Leiter stellt eine Induktivität dar, je höher die Frequenz, desto höher die Gegeninduktion. Stromfluss wird an den Rand des Leiters (Aussenhaut) gedrückt. · 70μm bei 1 MHz, 7μm bei 100 MHz · Abhilfe: HF Litzen, dickere Drähte, versilbern des Cu Drahtes 21.05.201432Fragen Technik V2.8

33 Transformator: Prinzip und Anwendung 21.05.201433Fragen Technik V2.8

34 Transformator: Prinzip und Anwendung Aufbau: gemeinsamer Eisenkern, 2 Wicklungen Wirkungsweise: Spannungen verhalten sich proportional zum Windungsverhältnis U1/U2 = n1/n2, Impedanzen werden im Quadrat transformiert Anwendung: Stromversorgung in der NF und HF Technik Kenndaten: Primär-/Sekundärspannung, Windungszahlen, max. übertragbare Leistung, Übersetzungsverhältnis, Impedanz, Eisenkerne aus Blechen, weniger Wirbelstromverluste 21.05.201434Fragen Technik V2.8

35 Mikrofonarten Wirkungsweise 21.05.201435Fragen Technik V2.8

36 Mikrofonarten Wirkungsweise zur Umwandlung von Schallwellen in elektrische Wellen z.B. Kohlemikrofon, Kondesator-, Elektretmikrofon: ext. Stromversorgung, dynamisches Mikrofon oder Kristallmikrofon: ohne ext. Stromv. Kohlemikro: Membran presst Kohlekörnchenschicht zusammen, Änderung von Druck & elektrischem Widerstand je Schallwellen Kondensator-Mikrofon. 2 Platten, Abstand ändert sich mit Sprache Elektretmikrofon: Kunstharzmasse bildet Elektret, ändert beim Verformen die Ladung der Kapazität, Ausgangssignal hochohmig, daher Einbau eines Vorverstärkers dynamisches Mikrofon: Membran mit beweglicher Spule verbunden, taucht in Magnetfeld eines Dauermagneten ein, induziert Wechselspannung Kristallmikrofon: Kristalle aus Seignetsalz und Keramiken geben bei mech. Belastung elekt. Spannung ab, Piezoeffekt, Membran 21.05.201436Fragen Technik V2.8

37 Resonanzschwingkreis 21.05.201437Fragen Technik V2.8

38 Resonanzschwingkreis Aufbau: besteht aus Kondensator und Spule (Reihen- oder Serienschwingkreis) Anwendung: Reihenschwingkreis: lässt bestimmte Frequenzen durch (Saugkreis als Empfängerreinigung) Serienschwingkreis: blockt bestimmte Frequenzen (fremden Sender blocken) Kenndaten: Resonanzfrequenz, Güte, Bandbreite Berechnung Resonanzfrequenz: 159 / HL * C (Thomsonformel) vereinfacht für KW / UKW); f in MHz, L in μH, C in pF Bandbreite: Breite der Kurve bei 1/H2 (70,7%) der Resonanzfrequenz Güte (Q): Maß für die Verluste im Schwingkreis 21.05.201438Fragen Technik V2.8

39 Schwingkreis: Anwendung in der Funktechnik 21.05.201439Fragen Technik V2.8

40 Schwingkreis: Anwendung in der Funktechnik Selektionsmittel in Eingangsschaltungen, Zwischenfrequenzverstärkern, Bandfilter, Sperrkreis Bandpass: lässt Frequenzband durch Sperrkreis: sperrt Frequenzen Tiefpass: lässt tiefe Frequenzen durch Hochpass: lässt hohe Frequenzen durch 21.05.201440Fragen Technik V2.8

41 Berechne die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises: L = 15 μH, C = 30 pF 21.05.201441Fragen Technik V2.8

42 Berechne die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises: L = 15 μH, C = 30 pF f = 159 / H 15*30 = 7.49 MHz 21.05.201442Fragen Technik V2.8

43 Filter: Aufbau, Verwendung, Wirkungsweise 21.05.201443Fragen Technik V2.8

44 Filter: Aufbau, Verwendung, Wirkungsweise Hochpass, Tiefpass, Bandpass, Bandsperr Filter dienen in Sende- und Empfangseinrichtungen zur Selektion Quarz: Verhalten wie Schwingkreis mit extrem hoher Güte (gute Selektion und Flankensteilheit) aktive Filter: mit Operationsverstärkern aufgebaut weitere Anwendung: Oszillatoren 21.05.201444Fragen Technik V2.8

45 Halbleiter 21.05.201445Fragen Technik V2.8

46 Halbleiter Leitfähigkeit kann durch physikalische Größen gesteuert werden Material: Silizium, Germanium Verunreinigung des Grundmaterials = Dotierung ein PN-Übergang: Diode (Gleichrichterzwecke) zwei PN-Übergänge: Transistor (Verstärkerzwecke) 21.05.201446Fragen Technik V2.8

47 Diode 21.05.201447Fragen Technik V2.8

48 Diode Aufbau: p-leitender und n-leitender Halbleiter werden verbunden. Zone mit Elektronenmangel / Elektronenüberschuss, getrennt durch Sperrschicht Wirkungsweise: Strom fließt vom Mangel zum Überschuss (andere Richtung: Sperrrichtung) Anwendung: Gleichrichterwirkung (von Wechselspannung) Andere: Zener-Diode, Kapazitäts-Diode 21.05.201448Fragen Technik V2.8

49 Transistor 21.05.201449Fragen Technik V2.8

50 Transistor Aufbau: Verbindung von z.B. 2 n-leitenden und 1 p-leitendem Halbleiter, getrennt durch Sperrschichten, Bauteil mit 3 Anschlüssen, mittlerer Anschluss: Basis, äußere: Emitter, Kollektor Wirkungsweise: Einspeisung von geringem Strom in der Basis – Hervorrufen von wesentlich größerem Strom im Kollektorkreis, verhält sich wie ein elektrisch gesteuerter, veränderlicher Widerstand, Strom fließt erst, wenn Ubasis/Emitter mind. 0,7V (Silizium) beträgt Anwendung: NF und HF Verstärker, Oszillator, Gleichspannungsanwendung Kenndaten: Typ (NPN oder PNP), Stromverstärkung, max. Kollektorspannung, max. Kollektorstrom, Grenzfrequenz 21.05.201450Fragen Technik V2.8

51 Elektronenröhre 21.05.201451Fragen Technik V2.8

52 Elektronenröhre Aufbau, Wirkungsweise: Luftleerer Glaskolben, Elektroden, Kathode wird zum Glühen gebracht, emittiert Elektronen, Anode fängt Elektronen auf (Stromfluss nur in dieser Richtung möglich, Diode), Gitterförmige Elektrode zwischen Anode und Kathode: Anodenstromänderung durch kleine Spannungsänderung (Triode) Anwendung: als HF-Verstärker (PA Power Amplifier) 21.05.201452Fragen Technik V2.8

53 Gleichrichterschaltungen 21.05.201453Fragen Technik V2.8

54 Gleichrichterschaltungen Einweg Gleichrichter: Trafo (230 V auf 12 V) – Diode –Kondensator: Es wird nur die positive Halbwelle verwendet, hohe Restwelligkeit, 50 Hz Doppelweg Gleichrichter: Trafo (Mittelanzapfung für beide Halbwellen), 2 Dioden, Verbindung beider Dioden zum Kondensator: Es werden beide Halbwellen verwendet, geringe Restwelligkeit, 100 Hz Vollweg/Brückengleichrichter: Trafo (nur 1 Wicklung nötig) – 4 Dioden – Kondensator: Es werden beide Halbwellen verwendet, geringe Restwelligkeit, 100 Hz, Glättung der Restwelligkeit durch Kondensator. 21.05.201454Fragen Technik V2.8

55 Stabilisatorschaltung 21.05.201455Fragen Technik V2.8

56 Stabilisatorschaltung Spannungsstabilisierung durch Zenerdiode und Längstransistor. Spannungen über x Volt werden durch Zenerdiode und Transistor vernichtet. Nach dem Transistor liegen immer max. x Volt an. Festspannungsregler: komplette Stabi Schaltung in einem IC 21.05.201456Fragen Technik V2.8

57 Hochspannungsnetzteil, Aufbau, Dimensionierung, Schutzmaßnahmen 21.05.201457Fragen Technik V2.8

58 Hochspannungsnetzteil Aufbau, Dimensionierung, Schutzmaßnahmen Spannungsverdopplung durch Schalten von Kondensatoren in Reihe (bei der Gleichrichtung) Gleichspannung ab 1000V lebensgefährlich, ab 42V Berührungsschutz, Hochspannungskäfig (Deckelschalter), Entladewiderstände über Elkos vor jedem Eingriff: Netzstecker ziehen, entladen der Elkos abwarten 21.05.201458Fragen Technik V2.8

59 digitale Bauteile 21.05.201459Fragen Technik V2.8

60 digitale Bauteile statische (Gatter) AND, OR, NOT, NAND,NOR, XOR dynamische (Flip Flops) zur Frequenzteilung/zählung bestehen aus Dioden, Transistoren, Widerständen auf einem gemeinsamen Substrat alle kennen nur 0 oder 1 (Strom/kein Strom) 21.05.201460Fragen Technik V2.8

61 Messung von Spannung und Strom 21.05.201461Fragen Technik V2.8

62 Messung von Spannung und Strom Spannung: mit Voltmeter (Innenwiderstand möglichst hoch), parallel zum Schaltungsteil. Strom: mit Amperemeter (Innenwiderstand möglichst gering), seriell zum Schaltungsteil. 21.05.201462Fragen Technik V2.8

63 Wirkungsweise eines Griddipmeters (Transistor- / Röhrenoszillator) 21.05.201463Fragen Technik V2.8

64 Wirkungsweise eines Griddipmeters (Transistor- / Röhrenoszillator) zur Bestimmung der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises besteht aus einem einstellbaren Oszillator. wenn beide Frequenzen übereinstimmen, wird dem Oszillator Energie entzogen (wird am Messinstrument angezeigt). 21.05.201464Fragen Technik V2.8

65 Funktionsweise eines HF Wattmeters 21.05.201465Fragen Technik V2.8

66 Funktionsweise eines HF Wattmeters Direkt oder über Richtkoppler (richtungsabhängiges Abzweigen von elektromagnetischen Wellen aus einer Leitung) wird HF einem Diodengleichrichter zugeführt. Bei konstantem Abschlusswiderstand kann die Skala des Messwerks direkt in Watt kalibriert werden. Messen des SWR (Stehwellenverhältnis 1:unendlich) zur Kontrolle der Impedanz. 21.05.201466Fragen Technik V2.8

67 Funktionsweise eines Oszillosgrafen (Oszilloskop) 21.05.201467Fragen Technik V2.8

68 Funktionsweise eines Oszillosgrafen (Oszilloskop) über eine Kathodenstrahlröhre erfolgt optische Darstellung der Spannung über die Zeit (Oszillogramm) x = Zeit, y = Spannung Betrachtung von: Form, Frequenz, Amplitude, Phasenverschiebung (Eingang für X-Ablenkung nötig) 21.05.201468Fragen Technik V2.8

69 Funktionsweise eines Spektrumanalysators 21.05.201469Fragen Technik V2.8

70 Funktionsweise eines Spektrumanalysators über eine Kathodenstrahlröhre erfolgt optische Darstellung der in einem Signal enthaltenen Frequenzen x = Frequenzen, y = Amplitude Funktion basiert auf Überlagerungsempfänger (Heterodynempfänger, Superhet), Abstimmung des Empfängers erfolgt automatisch periodisch, nicht manuell. 21.05.201470Fragen Technik V2.8

71 Erklärung des Begriffs Modulation (analoge und digitale Verfahren) 21.05.201471Fragen Technik V2.8

72 Erklärung des Begriffs Modulation (analoge und digitale Verfahren) Modulation: Aufprägen eines niederfrequenten Signals auf ein hochfrequentes analog: Niederfrequentes Signal kann jeden Wert zwischen Maximum und Minimum annehmen Digital: Niederfrequentes Signal kann nur 2 Zustände annehmen Verfahren: ist mathematisch Multiplikation 21.05.201472Fragen Technik V2.8

73 Prinzip und Kenngrößen der Amplitudenmodulation 21.05.201473Fragen Technik V2.8

74 Prinzip und Kenngrößen der Amplitudenmodulation Modulationssignal verändert die Ausgangsleistung des Senders Kenngrößen: Modulationsgrad 0%-100% (größer 100% führt zu Verzerrungen) Frequenz des Modulationssignals ergibt Bandbreite der Seitenbänder Lautstärke liegt in Amplitude des Trägers AFU auf KW praktisch nur mehr in SSB 21.05.201474Fragen Technik V2.8

75 Prinzip und Kenngrößen der Einseitenbandmodulation 21.05.201475Fragen Technik V2.8

76 Prinzip und Kenngrößen der Einseitenbandmodulation ausgehend von AM, Unterdrückung von Träger und einem Seitenband (Filter- oder Phasenmethode) Filter: Quarz läßt nur Seitenband durch Phase: SSB Signalerzeugung über Phasenschieber-Netzwerk, Träger 50%, je Seitenband 25% Leistung Kenngrößen: Trägerunterdrückung, Unterdrückung unerwünschtes Seitenband, Spitzenausgangsleistung Vorteil: bessere Leistungsausbeute (Reichweite), geringere Bandbreite, weniger störanfällig (Fading) 21.05.201476Fragen Technik V2.8

77 Prinzip und Kenngrößen der Frequenzmodulation 21.05.201477Fragen Technik V2.8

78 Prinzip und Kenngrößen der Frequenzmodulation Modulationssignal verändert die Grundfrequenz des Sendeoszillators Kenngrößen: Frequenzhub in kHz (Änderung Trägersignal, üblich 5kHz), Modulationsindex (Verhältnis Frequenzhub - Modulationsfrequenz) Lautstärke liegt in Frequenzauslenkung des Trägers FM auf 2m und 70cm Band 21.05.201478Fragen Technik V2.8

79 Prinzip, Arten und Kenngrößen der Pulsmodulation 21.05.201479Fragen Technik V2.8

80 Prinzip, Arten und Kenngrößen der Pulsmodulation PAM: Pulsamplitudenmodulation PDM: Pulsdauermodulation PFM: Pulsfrequenzmodulation PCM: Pulscodemodulation Kenngrößen: Modulationsgrad, Frequenzhub oder Codierung Anwendung bei hohen Frequenzen 21.05.201480Fragen Technik V2.8

81 Anwendungen der digitalen Modulationsverfahren 21.05.201481Fragen Technik V2.8

82 Anwendungen der digitalen Modulationsverfahren FSK (Frequenzumtastung, 2 definierte Frequenzen): RTTY, Packet Radio PSK (Phasenumtastung, Träger wird um 45° oder 90° verschoben, 2 oder 4 Zustände): PSK 31, Datenübertragung QAM (Quadrature Amplitudenmodulation, Kombination von Amplituden- undPhasenmodulation): digitales Fernsehen, Datenübertragung 21.05.201482Fragen Technik V2.8

83 Erklärung Demodulation 21.05.201483Fragen Technik V2.8

84 Erklärung Demodulation Rückgewinnung des NF Signals (Sprache) aus dem modulierten HF Träger Amplitudenmodulation (eine Diode ein RC-Glied für die Rückgewinnung des Nutzsignals ausreichend): Diodendemodulator, Synchrondetektor Einseitenband Modulation (wie AM Demod., zusätzlich Dazumischen des Trägers durch einen BFO): Produktdetektor Frequenzmodulation (LC-Schwingkreis): Ratiodetektor, Quadraturdemodulator 21.05.201484Fragen Technik V2.8

85 Blockschaltbild eines Überlagerungsempfängers 21.05.201485Fragen Technik V2.8

86 Blockschaltbild eines Überlagerungsempfängers Antenne Bandpassfilter HF Verstärker Mischer (Empfangsfrequenz mit VFO Frequenz) ZF (Quarz) Filter (Bandpassfilter) ZF Verstärker Produktdetektor (SSB Demod, BFO Frequenz liefert Träger) NF Verstärker (liefert AGC an ZF und HF Verstärker) NF Endstufe 21.05.201486Fragen Technik V2.8

87 Spiegelfrequenz Zwischenfrequenz 21.05.201487Fragen Technik V2.8

88 Spiegelfrequenz Zwischenfrequenz Spiegelfrequenz : ist die zweite unerwünschte Empfangsfrequenz eines Überlagerungsempfängers, da bei jeder Mischung Summen und Differenzfrequenzen entstehen. Unterdrückung durch Bandpassfilter im Eingang (lässt nur Empfangsfrequenz durch). Zwischenfrequenz: Frequenz, auf die das Empfangssignal im Überlagerungsempfänger mit Hilfe eines Lokaloszillators heruntergemischt wird. 21.05.201488Fragen Technik V2.8

89 Erklärung der Kenngrößen eines Empfängers 21.05.201489Fragen Technik V2.8

90 Erklärung der Kenngrößen eines Empfängers Empfindlichkeit: Fähigkeit eines Empfängers ein kleinstes Signal mit einen signal-to- noise ratio von 3dB (minimum detectable signal MDS) oder 10dB zu empfangen (üblich: besser als 0,2 μV, -130dB, 10dB signal-to-noise ratio) intermodulationsfreier Bereich: Abstand zweier gleich starker Signale, die ein Empfänger verkraften kann, ohne zu übersteuern (guter Empfänger 90dB) Eigenrauschen: Eingangspegel, unter dem kein Empfang möglich ist (Rauschflur) 21.05.201490Fragen Technik V2.8

91 Erklärung: Rauschen, Auswirkung auf den Empfang 21.05.201491Fragen Technik V2.8

92 Erklärung: Rauschen, Auswirkung auf den Empfang entsteht durch unregelmäßige Elektronenbewegungen in jedem Bauteil Verwendung von rauscharmen Bauteilen oder Kühlung. äußeres Rauschen (QRM, QRN) frequenz und Standortabhängig. 21.05.201492Fragen Technik V2.8

93 Mischer in Empfängern, Funktionsweise und mögliche, technische Probleme 21.05.201493Fragen Technik V2.8

94 Mischer in Empfängern, Funktionsweise und mögliche, technische Probleme Bauteil/Schaltung zur Mischung zweier Signale mit unterschiedlichen Frequenzen (Amplituden beeinflussen einander) Mischung der Empfangsfrequenz erfolgt mittels Oszillator zur Zwischenfrequenz, es entstehen Summe und Differenz der beiden Frequenzen. Spiegelfrequenz muss schon am Eingang ausgefiltert werden (Bandpass), sonst Gefahr des Spiegelfrequenzempfangs 21.05.201494Fragen Technik V2.8

95 Nichtlineare Verzerrungen Ursachen und Auswirkungen 21.05.201495Fragen Technik V2.8

96 Nichtlineare Verzerrungen Ursachen und Auswirkungen Nichtlineare Verzerrungen = Intermodulation (Kreuzmodulation) Entstehen: durch Aussteuerung einer Stufe in den nicht linearen Kennlinienteil durch starke Signale im Empfangszweig Vorstufe des Empfängers mischt unerwünschte Signale in den Empfangsbereich hinein (Störungen) Verbesserung: durch Einschaltung eines Abschwächers vor dem Empfänger 21.05.201496Fragen Technik V2.8

97 Empfängerstörstrahlung Ursachen und Auswirkungen 21.05.201497Fragen Technik V2.8

98 Empfängerstörstrahlung Ursachen und Auswirkungen Ursache: Jeder Oszillator ist Sender kleiner Leistung. Muss vom Antenneneingang (Überlagerungsempfänger) entkoppelt werden, keine Abstrahlung. Entkopplung erfolgt durch HF Vorverstärker, aktive Mischer, Bandfilter (nur Empfangssignal) Messung mit Spektrumanalysator am Antenneneingang bzw. Antenne am Spektrumanalysator zur Lokalisierung der Abstrahlung 21.05.201498Fragen Technik V2.8

99 Erklärung CRC und FEC 21.05.201499Fragen Technik V2.8

100 Erklärung CRC und FEC CRC: Cyclic Redundancy Check Mitsenden einer binären Prüfsumme, Empfänger berechnet selbst und vergleicht, wenn ungleich, Anforderung Wiederholung (ARQ = automatic repeat request) FEC: Forward Error Correction Mit senden redundanter Information, erlaubt Korrektur von Fehlern bei Decodierung 21.05.2014100Fragen Technik V2.8

101 Oszillatoren, Grundprinzip und Arten 21.05.2014101Fragen Technik V2.8

102 Oszillatoren, Grundprinzip und Arten Aufbau: benötigt ein frequenzbestimmendes Bauteil (Schwingkreis) und einen Verstärker (dieser liefert per Rückkopplung einen Teil der Schwingkreisenergie zurück) Arten: Meissner, Clapp, Hartley, Colpitts, Huth-Kühn Quarzoszillator: Quarz statt Schwingkreis, höhere Güte und Temperaturbeständigkeit, stabilere Frequenz 21.05.2014102Fragen Technik V2.8

103 Erklärung VCO 21.05.2014103Fragen Technik V2.8

104 Erklärung VCO VCO: voltage controlled oscillator = spannungsgesteuerter Oszillator Aufbau: Dem frequenzbestimmenden LC Glied wird eine Kapazitätsdiode parallel geschaltet. An die Diode wird variable Gleichspannung angeschlossen. Diode ändert je nach Spannung die Kapazität, dadurch auch die Ausgangsfrequenz des Oszillators. Anwendung: PLL Schaltung, Superhet 21.05.2014104Fragen Technik V2.8

105 Erklärung PLL 21.05.2014105Fragen Technik V2.8

106 Erklärung PLL PLL: phase locked loop Aufbau: Ausgangsfrequenz eines VCO wird über Frequenzteiler einem Phasenvergleicher zugeführt. Referenzfrequenz kommt vom Quarzoszillator. Am Ausgang: veränderliche Gleichspannung, die die Kapazitätsdiode des VCO steuert. Dadurch wird der VCO immer auf die Sollfrequenz eingestellt. Anwendung: quarzstabile Frequenzen, wesentlich höher, als mit Quarz zu erzeugen. Andere Frequenzen durch Änderung des Teilungsverhältnisses 21.05.2014106Fragen Technik V2.8

107 Erklärung DSP 21.05.2014107Fragen Technik V2.8

108 Erklärung DSP DSP: digital signal processing Realisierung der Aufgaben von Sendern, Empfängern, Oszillatoren, Verstärkern, Filtern, Mischer, etc. durch Digitaltechnik Sampling des Analogsignals. Umwandlung mit ADC (analog digital converter) in einen digitalen Wert. signal processing: Umwandlung mit DAC (digital analog) in ein analoges Signal anti aliasing filter: Verhindern von zu hohen Frequenzen am Eingang 21.05.2014108Fragen Technik V2.8

109 Erklärung: sampling, anti aliasing filter, ADC/DAC 21.05.2014109Fragen Technik V2.8

110 Erklärung: sampling, anti aliasing filter, ADC/DAC sampling: Abtasten der Amplitude eines Signals in einer bestimmten Frequenz anti aliasing filter: Verhindert am Eingang, dass zu hohe Frequenzen digitalisiert werden (Tiefpass) ADC/DAC: converter (digital analog bzw. analog digital) 21.05.2014110Fragen Technik V2.8

111 Merkmale, Komponenten, Baugruppen eines Sender 21.05.2014111Fragen Technik V2.8

112 Merkmale, Komponenten, Baugruppen eines Sender. Mikrofon, Verstärker · Oszillator · Balance Modulator (liefert Seitenbänder aus AM vom Mikrofon) · Quarzfilter (LSB oder USB) · Mischer mit VFO auf HF · Bandpass (nur HF, Spiegelfrequenzen wegfiltern) · Verstärker: Treiber, Endstufe · Anpassung nach der Endstufe · Tiefpass (Oberwellen wegfiltern) · Antenne 21.05.2014112Fragen Technik V2.8

113 Zweck von Puffer- und Vervielfacherstufen, Aufbau 21.05.2014113Fragen Technik V2.8

114 Zweck von Puffer- und Vervielfacherstufen, Aufbau Pufferstufe: Entkopplung des Oszillators von den nachfolgenden Stufen, Aufbau wie ein sehr schwach gekoppelter Verstärker Vervielfacher: Eine stark übersteuerte Verstärkerstufe erzeugt viele Oberwellen. Am Ausgang filtert ein Resonanzkreis die gewünschte Oberwelle aus, unterdrückt die anderen Oberwellen und die Grundwelle 21.05.2014114Fragen Technik V2.8

115 Aufbau einer Senderendstufe, Leistungsauskopplung 21.05.2014115Fragen Technik V2.8

116 Aufbau einer Senderendstufe, Leistungsauskopplung Senderendstufe verstärkt das Signal auf die gewünschte Sendeausgangsleistung. verstärkende Elemente: Röhren, Transistoren Leistungsauskopplung: Transformieren des Hochfrequenzwiderstandes der verstärkenden Elemente auf den Normwiderstand der Senderschnittstelle (50 Ohm), dadurch optimale Leistungsabgabe. Tiefpassfilter: dient zur Oberwellenunterdrückung 21.05.2014116Fragen Technik V2.8

117 Anpassung Senderausgang an symmetrische oder unsymmetrische Speiseleitung 21.05.2014117Fragen Technik V2.8

118 Anpassung Senderausgang an symmetrische oder unsymmetrische Speiseleitung Optimale Leistungsübertragung: wenn Senderschnittstelle und Speiseleitung bezüglich Wellenwiderstand und Symmetrieeigenschaften übereinstimmen. Stimmen Kenngrößen nicht überein: transformieren (Widerstand, Anpassung) symmetrieren (mittels Balun) 21.05.2014118Fragen Technik V2.8

119 Balun: Aufbau, Verwendung, Wirkungsweise 21.05.2014119Fragen Technik V2.8

120 Balun: Aufbau, Verwendung, Wirkungsweise Balun = balanced to unbalanced Verwendung: Anpassen einer symmetrischen Last an eine unsymmetrische und umgekehrt, z.B. Koaxkabel an Dipol. Wirkungsweise: Es wird eines der beiden gegenphasigen Signale mit einer Verzögerungsleitung oder einem Übertrager gleichsinnig zum anderen gedreht und zu diesem parallel geschaltet. Dadurch sinkt die Impedanz auf 1/4 ab und es erfolgt gleichzeitig Anpassung der Wellenwiderstände. Wird nicht symmetriert: treten am Koax Mantelwellen auf, Schirmwirkung geht verloren, Kabel beginnt zu strahlen (Antenne) 21.05.2014120Fragen Technik V2.8

121 Antennentuner, Wirkungsweise, 2 typische Beispiele 21.05.2014121Fragen Technik V2.8

122 Antennentuner, Wirkungsweise, 2 typische Beispiele Antennentuner dient zur Resonanzabstimmung der Antenne optimal an der Antennenschnittstelle, meistens aber bei Schnittstelle Senderausgang – Antennenkabel. Sender erhält dadurch geforderten Nennwiderstand (50 Ohm), dadurch erhält man die geforderte Nennleistung des Senders Fehlt Anpassung: Schutzschaltung regelt Sendeleistung auf wenige Watt zurück. 21.05.2014122Fragen Technik V2.8

123 Antennenzuleitungen Aufbau, Kenngrößen 21.05.2014123Fragen Technik V2.8

124 Antennenzuleitungen Aufbau, Kenngrößen Symmetrische: Bandkabel, Paralleldrahtleitung, 2 Leiter, isolierende Abstandhalter. Unsymmetrische: Koaxkabel, Innenleiter, Dielektrikum, Außenleiter, Isolation. Hohlleiter: verlustarmer Transport von HF Energie, Rohre ohne Innenleiter, Querschnitt in Zusammenhang mit Wellenlänge (Kupfer, Aluminium, Versilbertes). Kenngrößen: Impedanz, Dämpfung (frequenz- und längenabhängig), Verkürzungsfaktor (Wellen kürzer als im Vakuum, Dielektrikum- abhängig), Belastbarkeit (elek/mech), Krümmungsradius. 21.05.2014124Fragen Technik V2.8

125 Erklärung Wellenwiderstand 21.05.2014125Fragen Technik V2.8

126 Erklärung Wellenwiderstand Kenngröße, die angibt mit welchem Widerstand eine Leitung abgeschlossen werden muss Charakteristisch für hochfrequente Leitungen, von L und C Belag abhängig Speiseleitung ist fortgesetzte Kombination von Parallelkapazitäten und Reiheninduktivitäten Impedanz vom Durchmesserverhältnis zwischen Innen- und Außenleiter 21.05.2014126Fragen Technik V2.8

127 Aufbau und Kenngrößen eines Koaxkabels 21.05.2014127Fragen Technik V2.8

128 Aufbau und Kenngrößen eines Koaxkabels Aufbau: zentraler Innenleiter aus Kupfer oder versilbert Dielektrikum aus Kunststoff, Teflon, etc. Außenleiter aus Kupfergeflecht, Folie, Festmantel, Kunststoffisolation Kenngrößen: Leitungswellenwiderstand, Dämpfung in dB/100m (frequenzabhängig), Schirmungsfaktor, Verkürzungsfaktor mechanische: kleinster Biegeradius, Zugfestigkeit 21.05.2014128Fragen Technik V2.8

129 Stehwellen und Wanderwellen Ursachen und Auswirkungen 21.05.2014129Fragen Technik V2.8

130 Stehwellen und Wanderwellen Ursachen und Auswirkungen Impedanz: richtiger Abschluss einer hochfrequenten Schnittstelle (Antenne, Senderausgang), nur Auftreten von Wanderwellen, Leistungstransport in einer Richtung Fehlanpassung: Stehwellen, da ein Teil der Leistung reflektiert wird (Stehwellenverhältnis, SWR, ideal 1, schlecht unendlich),dadurch Überlastung der Endstufe, zusätzlicher Leistungsverlust Stimmen Symmetrieeigenschaften an einer Schnittstelle nicht überein, treten auf der Leitung (Koax) Mantelwellen auf, die Leitung beginnt zu strahlen. 21.05.2014130Fragen Technik V2.8

131 Hohlraumresonator Anwendung 21.05.2014131Fragen Technik V2.8

132 Hohlraumresonator Anwendung Hohlraumresonator verwendet Resonanz zur Verstärkung einer Wellen (GHz Bereich) koaxiale Ankopplung Verwendung als Schwingkreis oder Filter Einbringen von Leitern oder Nichtleitern verändert Resonanzfrequenz, Feinabstimmung, mit Schrauben, die in den Hohlraum hineinreichen. Anwendung: Mikrowellenherd, Orgelpfeifen, Kamine bei Sturm 21.05.2014132Fragen Technik V2.8

133 Erklärung Dezibel am Beispiel der Anwendung in der Antennent echnik 21.05.2014133Fragen Technik V2.8

134 Erklärung Dezibel am Beispiel der Anwendung in der Antennentechnik Dezibel in der Antennentechnik beschreibt ein Leistungsverhältnis Antenne mit 6 dB Gewinn über Dipol strahlt in Hauptstrahlrichtung die 4-fache Leistung des Dipol aus, bei 13 dB die 20-fache. 3db 2-fache Leistung, 10dB 10-fache Spannungsverhältnis: 6dB 2-fache Spannung, 12 dB 4-fache, 20dB 10-fache 21.05.2014134Fragen Technik V2.8

135 Erklärung elektromagnetisches Feld, Kenngrößen 21.05.2014135Fragen Technik V2.8

136 Erklärung elektromagnetisches Feld, Kenngrößen Bei Abstrahlung von Wellen bildet sich immer ein elektromagnetisches Feld (Lichtgeschwindigkeit) Abhängig von Antennenbauform wird zuerst elektrische oder magnetische Komponente angeregt; im AFU meistens elektrische Antenne. Charakterisierung des elektromagnetischen Felds durch Verhalten der elektrischen Feldkomponente, durch elektrischen Feldvektor Kenngrößen: Feldstärke V/m, Polarisation (vertikal, horizontal, zirkular), Ausbreitungsrichtung. Änderung elektrisches Feld erzeugt magnetisches und Änderung magnetisches Feld erzeugt elektrisches 21.05.2014136Fragen Technik V2.8

137 Dipol – Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften 21.05.2014137Fragen Technik V2.8

138 Dipol – Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften Dipol: Antenne aus 2 gleich langen Leiterhälften Halbwellendipol: elektrische Gesamtlänge λ/2, mittige Anspeisung, Widerstand 50 Ohm, dadurch, symmetrische Anspeisung durch Koaxkabel und Balun, leicht möglich Strahlungsdiagramm: Form einer 8 (Strahlungsminima in der Antennenebene) alle linearen Antennenformen lassen sich auf Dipole (bzw. Kombinationen) zurückführen verwendete Formen: gestreckte Drahtdipole, abgewinkelte Dipole (inverted V) 21.05.2014138Fragen Technik V2.8

139 Dimensionierung Halbwellendipol 21.05.2014139Fragen Technik V2.8

140 Dimensionierung Halbwellendipol Verkürzungsfaktor * 300 Länge = 2 x Frequenz (in Mhz) Verkürzungsfaktor: je dicker, desto kürzer die Welle/Antenne 21.05.2014140Fragen Technik V2.8

141 Erklärung Trap Aufbau und Wirkungsweise 21.05.2014141Fragen Technik V2.8

142 Erklärung Trap Aufbau und Wirkungsweise Ein Dipol kann mit Traps zu einer Mehrbandantenne gemacht werden. Parallelresonanzkreis: sperrt für höhere Frequenz, wirkt für tiefere Frequenz als Verlängerungsspule z. B. 40m/80m Antenne: 32,9m; 7Mhz Trapabstand 16,45m Anwendung: W3DZZ Antenne, Mehrband Yagi, VK2AOU Mehrband Quad Antenne. Einsatz auch in Empfängern und Sendern als Sperrkreise, Unterdrückung unerwünschter Frequenzen 21.05.2014142Fragen Technik V2.8

143 Langdrahtantennen Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften 21.05.2014143Fragen Technik V2.8

144 Langdrahtantennen Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften Langdrahtantenne: linear, länger als eine Wellenlänge Gewinnanstieg gegenüber Halbwellendipol. Strahlungsdiagramm zeigt Vorzugsrichtungen, Annäherung der Antennenachse. bei Endspeisung oft hohe Fußpunktimpedanz. Antenne mit Koaxspeisung, aber ohne Zusatzanpassung, darf nicht beliebig lang sein. Lösung: Halbwellendipol mit Mitteleinspeisung (Speisung bei Strombauch, Impedanz 50 Ohm) Beispiel: gestreckter Dipol (beide Äste gleich lang), offene Speiseleitung Zeppelinantenne: Halbwellendipol, an einem Ende Zweidrahtspeiseleitung, anderes Ende frei Beverageantenne: nur Empfang, leises Signal 21.05.2014144Fragen Technik V2.8

145 Kenngrößen von Antennen, Messung 21.05.2014145Fragen Technik V2.8

146 Kenngrößen von Antennen, Messung Resonanzfrequenz: Dipmeter Fußpunktimpedanz: Impedanzmessbrücke Gewinn und Strahlungsdiagramm: Messsender, Pegelmessgerät, Referenzantenne Bandbreite: Stehwellenmessgerät Maximal zulässige Leistung: ergibt sich aus Stärke und Material von Leiter und Anpasselementen Kenngrößen: Datenblatt 21.05.2014146Fragen Technik V2.8

147 Strahlungsdiagramm einer Antenne 21.05.2014147Fragen Technik V2.8

148 Strahlungsdiagramm einer Antenne zeigt die räumliche Verteilung des abgestrahlten Feldes (Energiedichte Verteilung) an. (Unterschied Rundstrahl / Richtantenne). Bezugsfläche: Erdoberfläche Horizontaldiagramm / Vertikaldiagramm Kenngrößen: vertikaler Erhebungs-/Abstrahlwinkel horizontaler Öffnungswinkel (3 dB Abfall-Winkel) Haupt-/Nebenkeulen dB Vor-/Rückwärts-Verhältnis (Haupt-/Rückkeule) 21.05.2014148Fragen Technik V2.8

149 Vertikalantenne Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften 21.05.2014149Fragen Technik V2.8

150 Vertikalantenne Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften vertikale Aufstellung = Polarisation. Verwendung von Viertelwellenstrahlern, fehlende Strahlerhälfte von Erdnetz / Radials simuliert im Resonanzfall ca. 30 Ohm Strahlungswiderstand horizontale Charakteristik ergibt Rundstrahler vertikale Charakteristik abhängig von Bodeneigenschaften Verwendung: Mobilantennen (Fahrzeug = Gegengewicht) Kenngrößen: Wirkungsgrad, vertikaler Abstrahlwinkel, Bandbreite 21.05.2014150Fragen Technik V2.8

151 Zweck von Radials / Erdnetz bei Vertikalantennen, Dimensionierung 21.05.2014151Fragen Technik V2.8

152 Zweck von Radials / Erdnetz bei Vertikalantennen, Dimensionierung Zweck: fehlende Dipolhälfte durch Spiegelung an gut leitender Fläche (Salzwasser) zu ersetzen (verbessern). mind. 20 radial verlaufende Drähte eingraben. im Zentrum verbunden, an einen Pol der Speiseleitung angeschlossen. anderer Pol der Leitung wird an einen Viertelwellenstrahler (Monopol) angeschlossen. besonders flacher Abstrahlwinkel, Lang- und Mittelwelle 21.05.2014152Fragen Technik V2.8

153 Erklärung Richtantennen, Anwendungsmöglichkeiten 21.05.2014153Fragen Technik V2.8

154 Erklärung Richtantennen, Anwendungsmöglichkeiten eine oder mehrere Vorzugsrichtungen im Antennendiagramm Sendeleitung wird gezielt gebündelt (Gewinn), Ausblenden von Störungen Bauformen: Yagi, Dipolzeilen/flächen, logarithmisch periodische Antennen, V-Antennen, rhombic Antennen Kenngrößen: Frequenzbereich, Gewinn, Öffnungswinkel, Rück- /Seitendämpfung, Nebenkeulen, Abstrahlwinkel (je höher, umso flacher) 21.05.2014154Fragen Technik V2.8

155 Yagi Antenne Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften 21.05.2014155Fragen Technik V2.8

156 Yagi Antenne Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften Ergänzung eines aktiv angespeisten resonanten Halbwellendipol durch 2 oder mehrere Halbwellenstrahler: Yagi (Uda) Antenne (einseitige Richtwirkung) Reflexion der Strahlen durch Reflektor Verstärkung der Strahlen durch Direktoren je mehr Direktoren, desto größere Richtwirkung (max. 18 dB) Kenngrößen: Frequenzbereich, Impedanz, Gewinn, Anzahl Elemente, Öffnungswinkel, Rück- /Seitendämpfung, Nebenkeulen 21.05.2014156Fragen Technik V2.8

157 Gekoppelte Antennen Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften 21.05.2014157Fragen Technik V2.8

158 Gekoppelte Antennen Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften Verbindung mehrere Dipole über Koppelleitungen (Gruppenantenne) dadurch haben alle Dipole die gleiche Abstrahlphase, ausgeprägte Richtwirkung Gewinnverdopplung (3dB) bei jeder Dipolanzahlverdopplung Reflektor hinter Gruppenantenne erhöht Gewinn Kenngrößen: Frequenzbereich, Impedanz, Gewinn, Öffnungswinkel (horizontal und vertikal), Rück-/Seitendämpfung, Nebenkeulen 21.05.2014158Fragen Technik V2.8

159 Parabolantenne Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften 21.05.2014159Fragen Technik V2.8

160 Parabolantenne Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften parabolförmige Reflektorwand hinter Strahler, Strahler im Brennpunkt des Paraboles ausgeprägte Richtwirkung und Rückwärtsdämpfung Gewinn deutlich über 30 dB Kenngrößen: Frequenzbereich, Impedanz, Gewinn, Öffnungswinkel der Hauptkeule, Rückdämpfung, Nebenkeulen, Flächenwirkungsgrad 21.05.2014160Fragen Technik V2.8

161 Breitbandantenne Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften 21.05.2014161Fragen Technik V2.8

162 Breitbandantenne Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften Breitbandantennen sind dadurch gekennzeichnet, dass sich innerhalb eines definierten Frequenzbereichs die Antenneneigenschaften nicht ändern speziell Fußpunktimpedanz (Schnittstellenwiderstand) Bandbreiten von 1:2 bis 1:10 erzielbar Realisierung durch: dicke Antennenelemente (Rohr-/Reusenform – mechanische Grenzen) Belastung der Antennen, um linearen Stromfluss herbeizuführen (Verluste von bis zu 50%) aufwendige geometrische Bauformen (LogPer) Kenngrößen: Bandbreite, Wirkungsgrad 21.05.2014162Fragen Technik V2.8

163 Prinzipieller Aufbau Relais und Bake 21.05.2014163Fragen Technik V2.8

164 Prinzipieller Aufbau Relais und Bake Relais: Sender und Empfänger auf unterschiedlichen Frequenzen, gemeinsame Antenne, hochgelegener Standort, Empfangssignal moduliert das Sendesignal. Bake: Hochgelegener Standort, zur Beobachtung der Ausbreitungsverhältnisse 21.05.2014164Fragen Technik V2.8

165 Blitzschutz bei Antennenanlagen 21.05.2014165Fragen Technik V2.8

166 Blitzschutz bei Antennenanlagen Standrohr und deren Ableitungen (Antennenkabel) müssen über geeignete Komponenten an den Blitzschutz angeschlossen bzw. geerdet werden Ringerder, Banderder (3m lang; 0,5m tief), Staberder (1,5m) konzessionierte Blitzschutz-Firma 21.05.2014166Fragen Technik V2.8

167 Sicherheitsabstände bei Antennen 21.05.2014167Fragen Technik V2.8

168 Sicherheitsabstände bei Antennen auch wenn nur zum Empfang: elektrische und mechanische Sicherheit muss gewährleistet werden, Errichter ist für alle Schäden Haftbar mehrere Antennen auf einem Dach dürfen sich nicht behindern Fachmann: Blitzschutz anschließen. Wenn als Bauwerk eingestuft: Baupolizei, Bauordnung Elektromagnetische Verträglichkeit (Umwelt), Strahlungsfeld 21.05.2014168Fragen Technik V2.8

169 Strahlungsfeld einer Antenne, Gefahren 21.05.2014169Fragen Technik V2.8

170 Strahlungsfeld einer Antenne, Gefahren Funkamateure: beachten der einschlägigen Vorschriften der EU, nationale Normen und Rechtsvorschriften. ÖNORM S1120 (ÖVE/ÖNORM E 8850) Grenzwerte für die Exposition der Bevölkerung durch elektromagnetische Felder (EMF). Technische Maßnahmen zur Minderung der Gefahren: Vergrößerung des Abstandes zur Antenne (Montagehöhe) Absenkung/Vermeidung der Emission (QRP, Abschalten, Anordnung der Antennen) Beschränkung der Aufenthalts-/Expositionsdauer 21.05.2014170Fragen Technik V2.8

171 Erklärung EMVU und Bedeutung im AFU 21.05.2014171Fragen Technik V2.8

172 Erklärung EMVU und Bedeutung im AFU Elektromagnetische Umweltverträglichkeit Verhalten von biologisches Gewebe gegenüber elektromagnetischen Feldern mögliche Gefährdung des Menschen biologisches Gewebe erwärmt sich durch Absorption der Felder (kontrolliert: Mikrowellenherd) z.B. Mobiltelefon (Langzeitfolgen?) abhängig von der Frequenz von Wechselfeldern kommt es zu Resonanz (Magnetresonanz) Kenngrößen: Abstand zur Strahlungsquelle, Sendeleistung, Frequenz 21.05.2014172Fragen Technik V2.8

173 Definition Sendeleistung 21.05.2014173Fragen Technik V2.8

174 Definition Sendeleistung AFV §1: Sendeleistung: die der Antennenspeiseleitung zugeführte Leistung Spitzenleistung: Sendeleitung, die ein Sender bei der höchsten Spitze der Modulationshüllkurve der Antennenspeiseleitung zuführt (PEP) bei AM und 100% Modulationsgrad: Spitzenleistung 4x so hoch wie Trägerleistung 21.05.2014174Fragen Technik V2.8

175 Definition Spitzenleistung 21.05.2014175Fragen Technik V2.8

176 Definition Spitzenleistung Spitzenleistung tritt im Höchstwert des Stroms und der Spannung unter Modulation auf. PEP: Peak Envelope Power, Spitzen- Hüllkurvenleistung, höchste erzielbare verzerrungsfreie Effektivleistung eines SSB Senders 21.05.2014176Fragen Technik V2.8

177 Berechnung effektive Strahlungsleistung · Sendeleistung: 200 W · Dämpfung: 6 dB / 100 m · Länge: 50 m · Gewinn: 10 dB 21.05.2014177Fragen Technik V2.8

178 Berechnung effektive Strahlungsleistung · Sendeleistung: 200 W · Dämpfung: 6 dB / 100 m · Länge: 50 m · Gewinn: 10 dB · Gewinn: 10 dB effektive Kabel-Dämpfung = 3 dB (100 Meter/2) an der Antenne kommt demnach halbe Leistung an = 100 W Gewinn = 10 fach effektive Strahlungsleistung = 1000 W Strahlungsleistung für einzuhaltende Grenzwerte wichtig! 21.05.2014178Fragen Technik V2.8

179 Funkentstörmaßnahmen bei Beeinflussung durch hochfrequente Ströme und Felder 21.05.2014179Fragen Technik V2.8

180 Funkentstörmaßnahmen bei Beeinflussung durch hochfrequente Ströme und Felder Entkopplung der Antennen Einbau von Hochpass- / Tiefpassfiltern. Verhinderung von HF Einströmung in Lautsprecher und NF-Leitungen durch Ferritdrosseln. Abschirmung des beeinflussten Gerätes. unerwünschte Ausbreitung von HF durch Stromnetz, Speiseleitung, Antenne, Einströmung/Einstrahlung. 21.05.2014180Fragen Technik V2.8

181 Funkentstörmaßnahmen im Bereich Stromversorgung 21.05.2014181Fragen Technik V2.8

182 Funkentstörmaßnahmen im Bereich Stromversorgung korrekte Verdrosselung und Abblockung der Netzzuleitungen kann Abfließen von HF in das Stromnetz verhindern Breitbandnetzfilter typische Werte: Induktivität 10-50 mH Kapazität 10-100 nF 21.05.2014182Fragen Technik V2.8

183 Begriff elektrisches und magnetisches Feld Abschirmmaßnahmen für elektrisches und magnetisches Feld 21.05.2014183Fragen Technik V2.8

184 Begriff elektrisches und magnetisches Feld Abschirmmaßnahmen für elektrisches und magnetisches Feld elektrisches Feld: zwischen den Platten eines Kondensators, Feldstärke V/m magnetisches Feld: um einen stromdurchflossenen Leiter, Tesla Abschirmung elektrisches Feld: Abschirmung, Faradayscher Käfig, Kenngröße: Schirmfaktor Abschirmung magnetisches Feld: Gleichfelder nur unvollständig durch ferromagnetische Stoffe (Permeablität), Wechselfelder durch elektrisch gut leitende (Kupferblech) Materialien (Kurzschlussgefahr) 21.05.2014184Fragen Technik V2.8

185 Erklärung schädliche Störung 21.05.2014185Fragen Technik V2.8

186 Erklärung schädliche Störung Störung, welche die Abwicklung des Funkverkehrs bei einem anderen Funkdienst (Navigation, Sicherheit) gefährdet bzw. den Verkehr bei einem Funkdienst, der mit den geltenden Vorschriften wahrgenommen wird ernstlich beeinträchtigt, behindert, wiederholt Unterbricht. 21.05.2014186Fragen Technik V2.8

187 Erklärung unerwünschte Aussendung: Ausserbandaussendung, Nebenaussendung (spurious emissions) 21.05.2014187Fragen Technik V2.8

188 Erklärung unerwünschte Aussendung: Ausserbandaussendung, Nebenaussendung (spurious emissions) unerwünschte Aussendung: schlechte Träger- und Seitenbandunterdrückung beim SSB Sender; Bandbreitenüberschreitung bei AM/FM Sender durch Übermodulation Ausserbandaussendungen: entstehen durch nicht unterdrückte Oberwellen Nebenaussendungen: entstehen, wenn das Sendesignal durch Mischvorgang gebildet und das unerwünschte Mischprodukt nicht korrekt ausgefiltert wird bzw. durch Selbsterregung einer Verstärkerstufe im Sender 21.05.2014188Fragen Technik V2.8

189 Definition: belegte Bandbreite 21.05.2014189Fragen Technik V2.8

190 Definition: belegte Bandbreite Frequenzbereich, den eine Aussendung inkl. Aller Träger und Seitenbänder in Anspruch nimmt, Effekte, die die Bandbreite vergrößern. Splatter: Störungen bei SSB/AM, verursacht durch nichtlineare Kennlinien in der Signalverarbeitung, Übersteuerung der Endstufe. Intermodulation: Mischung in einer übersteuerten oder nicht linear betriebenen Verstärkerstufe; Hinzufügen der Summe und Differenz der Oberwellen dem Ausgangsspektrum. Tastklicks: Tastung zu hart (Rechteckform) 21.05.2014190Fragen Technik V2.8

191 Was sind Tastklicks? 21.05.2014191Fragen Technik V2.8

192 Was sind Tastklicks? Sendertastung eines Morsesignals zu hart, rechteckförmig Verbreiterung der Bandbreite, kann durch RC Glieder weicher gemacht werden (kleinere Bandbreite) 21.05.2014192Fragen Technik V2.8

193 Erklärung Splatter Ursachen und Auswirkungen 21.05.2014193Fragen Technik V2.8

194 Erklärung Splatter Ursachen und Auswirkungen verursacht durch Übermodulation/Übersteuerung bei AM/SSB Sendern. Sender wird in nicht linearen Zustand ausgesteuert. Auswirkungen: erhöhte Bandbreite, schlechte Verständlichkeit. 21.05.2014194Fragen Technik V2.8

195 Definition Interferenz in elektronischen Anlagen: Ursachen, Gegenmaßnahmen 21.05.2014195Fragen Technik V2.8

196 Definition Interferenz in elektronischen Anlagen: Ursachen, Gegenmaßnahmen Interferenz bedeutet Überlagern: Überlagern einer erwünschten Aussendung durch unerwünschte, störende Aussendungen (meist mehrere) kann schädliche Störungen verursachen. Ursache im Aufbau / Konzept der Empfangsanlage zu suchen Gegenmaßnahmen: selektive Eingangsfilter, hochwertige Filter im ZF Bereich 21.05.2014196Fragen Technik V2.8

197 Erklärung: Blocking, Intermodulation 21.05.2014197Fragen Technik V2.8

198 Erklärung: Blocking, Intermodulation Blocking: extrem starkes Fremdsignal abseits der Empfangsfrequenz übersteuert Vorstufe derart, dass kein Empfang schwächerer Signale möglich ist. Intermodulation: unbeabsichtigte Mischung in einer Empfängerstufe mit 2 oder mehreren Signalen; Entstehung von unerwünschten Mischprodukten, vortäuschen von nicht existenten Signalen; zu unterscheiden von unerwünschten Nebenausstrahlungen, die durch Intermodulation im Sender entstehen 21.05.2014198Fragen Technik V2.8

199 Gefahren für Personen durch elektrischen Strom 21.05.2014199Fragen Technik V2.8

200 Gefahren für Personen durch elektrischen Strom je nach Hautfeuchtigkeit mehr oder weniger gute Leitfähigkeit. Spannungen ab 50 V (Effektivwert) gelten als Gefährlich. Verbrennungen, Herzflimmern, Herzstillstan d 21.05.2014200Fragen Technik V2.8

201 Was ist beim Betrieb von Hochspannung führenden Geräten zu beachten 21.05.2014201Fragen Technik V2.8

202 Was ist beim Betrieb von Hochspannung führenden Geräten zu beachten allseitig geschlossener Hochspannungskäfig mit Deckelschalter Entladewiderstände über Elkos. vor jedem Eingriff: Netzstecker ziehen, entladen der Elkos abwarten niemals im eingeschaltenen Zustand daran arbeiten 21.05.2014202Fragen Technik V2.8

203 Gefahren durch Gewitter für Funkstation und Bedienpersonal, Vorbeugungsmaßnahmen 21.05.2014203Fragen Technik V2.8

204 Gefahren durch Gewitter für Funkstation und Bedienpersonal, Vorbeugungsmaßnahmen durch hoch angebrachte Antennenanlage Gefahr eines Primärblitzschlags (direkt in Antenne). Sekundärblitzschlag schlägt in 230V Leitung ein und beschädigt durch induktive Spannungsspitzen angeschlossene Geräte. Vorbeugungsmaßnahmen: korrekter Blitzschutz, beim Herannahen eines Gewitters Antennen erden, Antennenkabel vom Gerät trennen und erden, Funkbetrieb einstellen. 21.05.2014204Fragen Technik V2.8


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