Zettelkasten Technik Version: 2.8 vom Juli 2010 Copyright by OE1YLB, Barbara Langwieser...
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„Zettelkasten“Technik
Version: 2.8 vom Juli 2010
Copyright by OE1YLB, Barbara Langwieser
11.04.23 1Fragen Technik V2.8
„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!
11.04.23 2Fragen Technik V2.8
Stromquellen
11.04.23 3Fragen Technik V2.8
Stromquellen
Gleichstrom:Primärbatterien: chemischer Prozess erzeugt SpannungSekundärbatterien: (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
11.04.23 4Fragen Technik V2.8
Gleich- und Wechselspannung – Kenngrößen
11.04.23 5Fragen Technik V2.8
Gleich- und Wechselspannung – Kenngrößen
Gleichspannung:1.Spannung(Amplitude)2.Strombelastbarkeit der Quelle3.Kapazität
Wechselspannung:1.Spannung(Amplitude)2.Frequenz3.Kurvenform4.Strombelastbarkeit der Quelle
11.04.23 6Fragen Technik V2.8
Sinus- und nichtsinusförmige Signale
11.04.23 7Fragen Technik V2.8
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: AmplitudeWechselspannung: mind. 3 ParameterScheitelspannung: bei 230V: 230*H2KurvenformFrequenz: Polaritätswechsel / Sekunde (Hz)
11.04.23 8Fragen Technik V2.8
Leiter, Halbleiter, Nichtleiter
11.04.23 9Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 10Fragen Technik V2.8
Wärmeverhalten von elektrischenBauelementen
11.04.23 11Fragen Technik V2.8
Wärmeverhalten von elektrischenBauelementen
Metalle und gute Leiter: hohe Temperatur =hoher Widerstand (PTC)
Halbleiter: hohe Temperatur = niedriger Widerstand (NTC)
(TC = Temperatur Koeffizient)
11.04.23 12Fragen Technik V2.8
Ohmsches und Kirchhoffsches Gesetze
11.04.23 13Fragen Technik V2.8
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 TeilspannungenKondensator
11.04.23 14Fragen Technik V2.8
Kondensator
11.04.23 15Fragen Technik V2.8
Kondensator
Einheit: FaradGleichspannung: aufladen, Ladung später abgebenWechselspannung: dauernde Umladung, Stromfluss nimmt mit steigender Frequenz zu, Blindwiderstand ab.XC = 1 / 2· C parallel = C1 + C2 + C31/C seriell = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3Größenordnung:milli, mikro, nano, pico (10 -3, 10 * pi * f * C (f in Hz, C in Farad) -6, 10 -9, 10 -12)
11.04.23
16
Fragen Technik V2.8
Dielektrikum
11.04.23 17Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 18Fragen Technik V2.8
Berechne den kapazitiven Blindwiderstandeines Kondensators von 500 pF bei 10 MHz
11.04.23 19Fragen Technik V2.8
Berechne den kapazitiven Blindwiderstandeines 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
11.04.23 20Fragen Technik V2.8
Spule
11.04.23 21Fragen Technik V2.8
Spule
Leiter mit 1 od. mehreren WindungenEinheit: HenryGleichspannung: MagnetfeldWechselspannung: 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/L3L seriell = L1 + L2 + L3Größenordnung:milli, mikro, nano, pico (10 -3, 10 -6, 10 -9, 10 -12)
11.04.23 22Fragen Technik V2.8
Permeabilität
11.04.23 23Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 24Fragen Technik V2.8
Serien- und Parallelschaltung von R, L, C.
11.04.23 25Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 26Fragen Technik V2.8
elektrischer Widerstand (Schein, Wirk, Blind), Leitwert
11.04.23 27Fragen Technik V2.8
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)
11.04.23 28Fragen Technik V2.8
Leistung (Schein, Wirk, Blind) beiWechselstrom
11.04.23 29Fragen Technik V2.8
Leistung (Schein, Wirk, Blind) beiWechselstrom
Wirkleistung:nur ohmsche Verbraucher vorhanden
Blindleistung:nur kapazitive oder induktive Verbraucher vorhanden
Scheinleistung:ohmsche und (kapazitive oder induktive) Verbraucher
11.04.23 30Fragen Technik V2.8
Skineffekt
11.04.23 31Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 32Fragen Technik V2.8
Transformator: Prinzip und Anwendung
11.04.23 33Fragen Technik V2.8
Transformator: Prinzip und Anwendung
Aufbau: gemeinsamer Eisenkern, 2 WicklungenWirkungsweise: Spannungen verhalten sich proportional zum WindungsverhältnisU1/U2 = n1/n2, Impedanzen werden im Quadrat transformiertAnwendung: Stromversorgung in der NF und HF Technik
Kenndaten: Primär-/Sekundärspannung, Windungszahlen, max. übertragbare Leistung, Übersetzungsverhältnis, Impedanz, Eisenkerne aus Blechen, weniger Wirbelstromverluste
11.04.23 34Fragen Technik V2.8
MikrofonartenWirkungsweise
11.04.23 35Fragen Technik V2.8
MikrofonartenWirkungsweise
zur Umwandlung von Schallwellen in elektrische Wellenz.B. Kohlemikrofon, Kondesator-, Elektretmikrofon: ext. Stromversorgung,dynamisches Mikrofon oder Kristallmikrofon: ohne ext. Stromv.
Kohlemikro: Membran presst Kohlekörnchenschicht zusammen, Änderung von Druck & elektrischem Widerstand je SchallwellenKondensator-Mikrofon. 2 Platten, Abstand ändert sich mit SpracheElektretmikrofon: Kunstharzmasse bildet Elektret, ändert beimVerformen die Ladung der Kapazität, Ausgangssignal hochohmig,daher Einbau eines Vorverstärkersdynamisches Mikrofon: Membran mit beweglicher Spule verbunden,taucht in Magnetfeld eines Dauermagneten ein, induziert WechselspannungKristallmikrofon: Kristalle aus Seignetsalz und Keramiken geben bei mech. Belastung elekt. Spannung ab, Piezoeffekt, Membran
11.04.23 36Fragen Technik V2.8
Resonanzschwingkreis
11.04.23 37Fragen Technik V2.8
Resonanzschwingkreis
Aufbau: besteht aus Kondensator und Spule (Reihen- oder Serienschwingkreis)Anwendung:•Reihenschwingkreis: lässt bestimmte Frequenzen durch (Saugkreisals Empfängerreinigung)•Serienschwingkreis: blockt bestimmte Frequenzen (fremden Senderblocken)Kenndaten: Resonanzfrequenz, Güte, BandbreiteBerechnung Resonanzfrequenz: 159 / HL * C (Thomsonformel)vereinfacht für KW / UKW); f in MHz, L in μH, C in pFBandbreite: Breite der Kurve bei 1/H2 (70,7%) der ResonanzfrequenzGüte (Q): Maß für die Verluste im Schwingkreis
11.04.23 38Fragen Technik V2.8
Schwingkreis: Anwendung in der Funktechnik
11.04.23 39Fragen Technik V2.8
Schwingkreis: Anwendung in der Funktechnik
Selektionsmittel in Eingangsschaltungen, Zwischenfrequenzverstärkern, Bandfilter, Sperrkreis
Bandpass: lässt Frequenzband durchSperrkreis: sperrt FrequenzenTiefpass: lässt tiefe Frequenzen durchHochpass: lässt hohe Frequenzen durch
11.04.23 40Fragen Technik V2.8
Berechne die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises:
L = 15 μH, C = 30 pF
11.04.23 41Fragen Technik V2.8
Berechne die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises:
L = 15 μH, C = 30 pF
f = 159 / H 15*30 = 7.49 MHz
11.04.23 42Fragen Technik V2.8
Filter: Aufbau, Verwendung, Wirkungsweise
11.04.23 43Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 44Fragen Technik V2.8
Halbleiter
11.04.23 45Fragen Technik V2.8
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)
11.04.23 46Fragen Technik V2.8
Diode
11.04.23 47Fragen Technik V2.8
Diode
Aufbau: p-leitender und n-leitender Halbleiter werden verbunden. Zone mitElektronenmangel / Elektronenüberschuss, getrennt durch Sperrschicht
Wirkungsweise: Strom fließt vom Mangel zum Überschuss (andere Richtung: Sperrrichtung)
Anwendung: Gleichrichterwirkung (von Wechselspannung)
Andere: Zener-Diode, Kapazitäts-Diode
11.04.23 48Fragen Technik V2.8
Transistor
11.04.23 49Fragen Technik V2.8
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, KollektorWirkungsweise: 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) beträgtAnwendung: NF und HF Verstärker, Oszillator, GleichspannungsanwendungKenndaten:Typ (NPN oder PNP), Stromverstärkung, max. Kollektorspannung,max. Kollektorstrom, Grenzfrequenz
11.04.23 50Fragen Technik V2.8
Elektronenröhre
11.04.23 51Fragen Technik V2.8
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 kleineSpannungsänderung (Triode)
Anwendung:
als HF-Verstärker (PA Power Amplifier)
11.04.23 52Fragen Technik V2.8
Gleichrichterschaltungen
11.04.23 53Fragen Technik V2.8
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.
11.04.23 54Fragen Technik V2.8
Stabilisatorschaltung
11.04.23 55Fragen Technik V2.8
Stabilisatorschaltung
Spannungsstabilisierung durch Zenerdiode und Längstransistor.
Spannungen über x Volt werden durch Zenerdiode und Transistor „vernichtet“. Nach dem Transistor liegen immer max. xVolt an.
Festspannungsregler: komplette Stabi Schaltung in einem IC
11.04.23 56Fragen Technik V2.8
Hochspannungsnetzteil, Aufbau, Dimensionierung,
Schutzmaßnahmen
11.04.23 57Fragen Technik V2.8
HochspannungsnetzteilAufbau, 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, entladender Elkos abwarten
11.04.23 58Fragen Technik V2.8
digitale Bauteile
11.04.23 59Fragen Technik V2.8
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)
11.04.23 60Fragen Technik V2.8
Messung von Spannung und Strom
11.04.23 61Fragen Technik V2.8
Messung von Spannung und Strom
Spannung:
mit Voltmeter (Innenwiderstand möglichst hoch), parallel zum Schaltungsteil.
Strom:
mit Amperemeter (Innenwiderstand möglichst gering), seriell zum Schaltungsteil.
11.04.23 62Fragen Technik V2.8
Wirkungsweise eines Griddipmeters(Transistor- / Röhrenoszillator)
11.04.23 63Fragen Technik V2.8
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).
11.04.23 64Fragen Technik V2.8
Funktionsweise eines HF Wattmeters
11.04.23 65Fragen Technik V2.8
Funktionsweise eines HF Wattmeters
Direkt oder über Richtkoppler (richtungsabhängiges Abzweigen vonelektromagnetischen 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.
11.04.23 66Fragen Technik V2.8
Funktionsweise eines Oszillosgrafen (Oszilloskop)
11.04.23 67Fragen Technik V2.8
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)
11.04.23 68Fragen Technik V2.8
Funktionsweise eines Spektrumanalysators
11.04.23 69Fragen Technik V2.8
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 automatischperiodisch, nicht manuell.
11.04.23 70Fragen Technik V2.8
Erklärung des Begriffs Modulation(analoge und digitale Verfahren)
11.04.23 71Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 72Fragen Technik V2.8
Prinzip und Kenngrößen derAmplitudenmodulation
11.04.23 73Fragen Technik V2.8
Prinzip und Kenngrößen derAmplitudenmodulation
Modulationssignal verändert die Ausgangsleistung des Senders
Kenngrößen:
Modulationsgrad 0%-100% (größer 100% führt zu Verzerrungen)Frequenz des Modulationssignals ergibt Bandbreite der SeitenbänderLautstärke liegt in Amplitude des TrägersAFU auf KW praktisch nur mehr in SSB
11.04.23 74Fragen Technik V2.8
Prinzip und Kenngrößen derEinseitenbandmodulation
11.04.23 75Fragen Technik V2.8
Prinzip und Kenngrößen derEinseitenbandmodulation
ausgehend von AM, Unterdrückung von Träger und einem Seitenband (Filter- oder Phasenmethode)
Filter: Quarz läßt nur Seitenband durchPhase: SSB Signalerzeugung über Phasenschieber-Netzwerk,Träger 50%, je Seitenband 25% Leistung
Kenngrößen: Trägerunterdrückung, Unterdrückungunerwünschtes Seitenband, SpitzenausgangsleistungVorteil: bessere Leistungsausbeute (Reichweite),geringere Bandbreite, weniger störanfällig (Fading)
11.04.23 76Fragen Technik V2.8
Prinzip und Kenngrößen derFrequenzmodulation
11.04.23 77Fragen Technik V2.8
Prinzip und Kenngrößen derFrequenzmodulation
Modulationssignal verändert die Grundfrequenz des Sendeoszillators
Kenngrößen:Frequenzhub in kHz (Änderung Trägersignal, üblich 5kHz), Modulationsindex (Verhältnis Frequenzhub - Modulationsfrequenz)
Lautstärke liegt in Frequenzauslenkung des TrägersFM auf 2m und 70cm Band
11.04.23 78Fragen Technik V2.8
Prinzip, Arten und Kenngrößen derPulsmodulation
11.04.23 79Fragen Technik V2.8
Prinzip, Arten und Kenngrößen derPulsmodulation
PAM: PulsamplitudenmodulationPDM: PulsdauermodulationPFM: PulsfrequenzmodulationPCM: Pulscodemodulation
Kenngrößen: Modulationsgrad, Frequenzhub oder CodierungAnwendung bei hohen Frequenzen
11.04.23 80Fragen Technik V2.8
Anwendungen der digitalenModulationsverfahren
11.04.23 81Fragen Technik V2.8
Anwendungen der digitalenModulationsverfahren
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
11.04.23 82Fragen Technik V2.8
Erklärung „Demodulation“
11.04.23 83Fragen Technik V2.8
Erklärung „Demodulation“
Rückgewinnung des NF Signals (Sprache) aus dem modulierten HF Träger
Amplitudenmodulation (eine Diode ein RC-Glied fürdie Rückgewinnung des Nutzsignals ausreichend): Diodendemodulator, Synchrondetektor
Einseitenband Modulation (wie AM Demod.,zusätzlich Dazumischen des Trägers durch einenBFO): Produktdetektor
Frequenzmodulation (LC-Schwingkreis):Ratiodetektor, Quadraturdemodulator
11.04.23 84Fragen Technik V2.8
Blockschaltbild einesÜberlagerungsempfängers
11.04.23 85Fragen Technik V2.8
Blockschaltbild einesÜberlagerungsempfängers
AntenneBandpassfilterHF VerstärkerMischer (Empfangsfrequenz mit VFO Frequenz)ZF (Quarz) Filter (Bandpassfilter)ZF VerstärkerProduktdetektor (SSB Demod, BFO Frequenz liefert Träger)NF Verstärker (liefert AGC an ZF und HF Verstärker)NF Endstufe
11.04.23 86Fragen Technik V2.8
SpiegelfrequenzZwischenfrequenz
11.04.23 87Fragen Technik V2.8
SpiegelfrequenzZwischenfrequenz
Spiegelfrequenz :
ist die zweite unerwünschte Empfangsfrequenz eines Überlagerungsempfängers, da bei jeder Mischung Summen undDifferenzfrequenzen entstehen. Unterdrückung durch Bandpassfilter im Eingang (lässt nur Empfangsfrequenz durch).
Zwischenfrequenz:
Frequenz, auf die das Empfangssignal im Überlagerungsempfänger mit Hilfe eines Lokaloszillators heruntergemischt wird.
11.04.23 88Fragen Technik V2.8
Erklärung der Kenngrößen eines Empfängers
11.04.23 89Fragen Technik V2.8
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 10dBzu 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)
11.04.23 90Fragen Technik V2.8
Erklärung: Rauschen, Auswirkung auf den Empfang
11.04.23 91Fragen Technik V2.8
Erklärung: Rauschen, Auswirkung auf den Empfang
entsteht durch unregelmäßige Elektronenbewegungen in jedem Bauteil
Verwendung von rauscharmen Bauteilenoder Kühlung.
äußeres Rauschen (QRM, QRN) frequenz undStandortabhängig.
11.04.23 92Fragen Technik V2.8
Mischer in Empfängern, Funktionsweise und
mögliche, technische Probleme
11.04.23 93Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 94Fragen Technik V2.8
Nichtlineare VerzerrungenUrsachen und Auswirkungen
11.04.23 95Fragen Technik V2.8
Nichtlineare VerzerrungenUrsachen 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
11.04.23 96Fragen Technik V2.8
EmpfängerstörstrahlungUrsachen und Auswirkungen
11.04.23 97Fragen Technik V2.8
EmpfängerstörstrahlungUrsachen 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
11.04.23 98Fragen Technik V2.8
Erklärung CRC und FEC
11.04.23 99Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 100Fragen Technik V2.8
Oszillatoren, Grundprinzip und Arten
11.04.23 101Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 102Fragen Technik V2.8
Erklärung VCO
11.04.23 103Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 104Fragen Technik V2.8
Erklärung PLL
11.04.23 105Fragen Technik V2.8
Erklärung PLL
PLL: phase locked loopAufbau: Ausgangsfrequenz eines VCO wird über Frequenzteiler einem Phasenvergleicher zugeführt.Referenzfrequenz kommt vom Quarzoszillator.Am Ausgang: veränderliche Gleichspannung, die dieKapazitätsdiode des VCO steuert. Dadurch wird der VCO immer auf die Sollfrequenz eingestellt.Anwendung: quarzstabile Frequenzen, wesentlichhöher, als mit Quarz zu erzeugen.Andere Frequenzen durch Änderung des Teilungsverhältnisses
11.04.23 106Fragen Technik V2.8
Erklärung DSP
11.04.23 107Fragen Technik V2.8
Erklärung DSP
DSP: digital signal processing
Realisierung der Aufgaben von Sendern, Empfängern, Oszillatoren, Verstärkern, Filtern, Mischer, etc. durch DigitaltechnikSampling des Analogsignals.Umwandlung mit ADC (analog digital converter) in einen digitalen Wert.signal processing:Umwandlung mit DAC (digital analog) in ein analoges Signalanti aliasing filter: Verhindern von zu hohen Frequenzen am Eingang
11.04.23 108Fragen Technik V2.8
Erklärung:sampling, anti aliasing filter,
ADC/DAC
11.04.23 109Fragen Technik V2.8
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)
11.04.23 110Fragen Technik V2.8
Merkmale, Komponenten, Baugruppen eines Sender
11.04.23 111Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 112Fragen Technik V2.8
Zweck von Puffer- und Vervielfacherstufen, Aufbau
11.04.23 113Fragen Technik V2.8
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. AmAusgang filtert ein Resonanzkreis die gewünschte Oberwelle aus, unterdrückt die anderen Oberwellen und die Grundwelle
11.04.23 114Fragen Technik V2.8
Aufbau einer Senderendstufe,Leistungsauskopplung
11.04.23 115Fragen Technik V2.8
Aufbau einer Senderendstufe,Leistungsauskopplung
Senderendstufe verstärkt das Signal auf die gewünschte Sendeausgangsleistung.
verstärkende Elemente: Röhren, TransistorenLeistungsauskopplung: Transformieren des Hochfrequenzwiderstandes der verstärkenden Elemente auf den Normwiderstand der Senderschnittstelle (50 Ohm), dadurch optimale Leistungsabgabe.
Tiefpassfilter: dient zur Oberwellenunterdrückung
11.04.23 116Fragen Technik V2.8
Anpassung Senderausgang an symmetrische oder
unsymmetrische Speiseleitung
11.04.23 117Fragen Technik V2.8
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)
11.04.23 118Fragen Technik V2.8
Balun: Aufbau, Verwendung, Wirkungsweise
11.04.23 119Fragen Technik V2.8
Balun: Aufbau, Verwendung, Wirkungsweise
Balun = balanced to unbalanced
Verwendung: Anpassen einer symmetrischen Last an eineunsymmetrische und umgekehrt, z.B. Koaxkabel an Dipol.Wirkungsweise: Es wird eines der beiden gegenphasigenSignale 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)
11.04.23 120Fragen Technik V2.8
Antennentuner, Wirkungsweise,2 typische Beispiele
11.04.23 121Fragen Technik V2.8
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.
11.04.23 122Fragen Technik V2.8
AntennenzuleitungenAufbau, Kenngrößen
11.04.23 123Fragen Technik V2.8
AntennenzuleitungenAufbau, 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.
11.04.23 124Fragen Technik V2.8
Erklärung Wellenwiderstand
11.04.23 125Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 126Fragen Technik V2.8
Aufbau und Kenngrößen eines Koaxkabels
11.04.23 127Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 128Fragen Technik V2.8
Stehwellen und WanderwellenUrsachen und Auswirkungen
11.04.23 129Fragen Technik V2.8
Stehwellen und WanderwellenUrsachen und Auswirkungen
Impedanz: richtiger Abschluss einer hochfrequentenSchnittstelle (Antenne, Senderausgang), nur Auftreten vonWanderwellen, 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 Schnittstellenicht überein, treten auf der Leitung (Koax) Mantelwellenauf, die Leitung beginnt zu strahlen.
11.04.23 130Fragen Technik V2.8
HohlraumresonatorAnwendung
11.04.23 131Fragen Technik V2.8
HohlraumresonatorAnwendung
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
11.04.23 132Fragen Technik V2.8
Erklärung Dezibel am Beispiel derAnwendung in der Antennentechnik
11.04.23 133Fragen Technik V2.8
Erklärung Dezibel am Beispiel derAnwendung 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, 20dB10-fache
11.04.23 134Fragen Technik V2.8
Erklärung „elektromagnetisches Feld“,
Kenngrößen
11.04.23 135Fragen Technik V2.8
Erklärung „elektromagnetisches Feld“,
KenngrößenBei Abstrahlung von Wellen bildet sich immer ein elektromagnetisches Feld (Lichtgeschwindigkeit)
Abhängig von Antennenbauform wird zuerst elektrische odermagnetische Komponente angeregt; im AFU meistens elektrische Antenne.Charakterisierung des elektromagnetischen Felds durch Verhalten der elektrischen Feldkomponente, durch elektrischen FeldvektorKenngrößen: Feldstärke V/m, Polarisation (vertikal, horizontal, zirkular), Ausbreitungsrichtung.Änderung elektrisches Feld erzeugt magnetisches und Änderung magnetisches Feld erzeugt elektrisches
11.04.23 136Fragen Technik V2.8
Dipol – Aufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
11.04.23 137Fragen Technik V2.8
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 möglichStrahlungsdiagramm: Form einer 8 (Strahlungsminima in der Antennenebene)alle linearen Antennenformen lassen sich auf Dipole(bzw. Kombinationen) zurückführenverwendete Formen: gestreckte Drahtdipole, abgewinkelte Dipole (inverted V)
11.04.23 138Fragen Technik V2.8
Dimensionierung Halbwellendipol
11.04.23 139Fragen Technik V2.8
Dimensionierung Halbwellendipol
Verkürzungsfaktor * 300
Länge = 2 x Frequenz (in Mhz)
Verkürzungsfaktor: je dicker, desto kürzer die Welle/Antenne
11.04.23 140Fragen Technik V2.8
Erklärung TrapAufbau und Wirkungsweise
11.04.23 141Fragen Technik V2.8
Erklärung TrapAufbau 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
11.04.23 142Fragen Technik V2.8
LangdrahtantennenAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
11.04.23 143Fragen Technik V2.8
LangdrahtantennenAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
Langdrahtantenne: linear, länger als eine Wellenlänge
Gewinnanstieg gegenüber Halbwellendipol.Strahlungsdiagramm zeigt Vorzugsrichtungen, Annäherung derAntennenachse.bei Endspeisung oft hohe Fußpunktimpedanz.Antenne mit Koaxspeisung, aber ohne Zusatzanpassung, darf nichtbeliebig lang sein. Lösung: Halbwellendipol mit Mitteleinspeisung(Speisung bei Strombauch, Impedanz 50 Ohm)Beispiel: gestreckter Dipol (beide Äste gleich lang), offene SpeiseleitungZeppelinantenne: Halbwellendipol, an einem EndeZweidrahtspeiseleitung, anderes Ende freiBeverageantenne: nur Empfang, leises Signal
11.04.23 144Fragen Technik V2.8
Kenngrößen von Antennen, Messung
11.04.23 145Fragen Technik V2.8
Kenngrößen von Antennen, Messung
Resonanzfrequenz: DipmeterFußpunktimpedanz: ImpedanzmessbrückeGewinn und Strahlungsdiagramm: Messsender, Pegelmessgerät, ReferenzantenneBandbreite: StehwellenmessgerätMaximal zulässige Leistung: ergibt sich aus Stärke und Material von Leiter und AnpasselementenKenngrößen: Datenblatt
11.04.23 146Fragen Technik V2.8
Strahlungsdiagramm einer Antenne
11.04.23 147Fragen Technik V2.8
Strahlungsdiagramm einer Antenne
zeigt die räumliche Verteilung des abgestrahlten Feldes (Energiedichte Verteilung) an. (Unterschied Rundstrahl / Richtantenne).
Bezugsfläche: Erdoberfläche Horizontaldiagramm / Vertikaldiagramm
Kenngrößen:vertikaler Erhebungs-/Abstrahlwinkelhorizontaler Öffnungswinkel (3 dB Abfall-Winkel)Haupt-/NebenkeulendB Vor-/Rückwärts-Verhältnis (Haupt-/Rückkeule)
11.04.23 148Fragen Technik V2.8
VertikalantenneAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
11.04.23 149Fragen Technik V2.8
VertikalantenneAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
vertikale Aufstellung = Polarisation.
Verwendung von Viertelwellenstrahlern, fehlende Strahlerhälfte von Erdnetz / Radials simuliert im Resonanzfall ca. 30 Ohm Strahlungswiderstandhorizontale Charakteristik ergibt Rundstrahlervertikale Charakteristik abhängig von Bodeneigenschaften
Verwendung: Mobilantennen (Fahrzeug = Gegengewicht)
Kenngrößen: Wirkungsgrad, vertikaler Abstrahlwinkel, Bandbreite
11.04.23 150Fragen Technik V2.8
Zweck von Radials / Erdnetz beiVertikalantennen, Dimensionierung
11.04.23 151Fragen Technik V2.8
Zweck von Radials / Erdnetz beiVertikalantennen, 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
11.04.23 152Fragen Technik V2.8
Erklärung Richtantennen,Anwendungsmöglichkeiten
11.04.23 153Fragen Technik V2.8
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, umsoflacher)
11.04.23 154Fragen Technik V2.8
Yagi AntenneAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
11.04.23 155Fragen Technik V2.8
Yagi AntenneAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
Ergänzung eines aktiv angespeisten resonanten Halbwellendipol durch 2 oder mehrere Halbwellenstrahler: Yagi (Uda) Antenne (einseitigeRichtwirkung)
Reflexion der Strahlen durch ReflektorVerstärkung der Strahlen durch Direktorenje mehr Direktoren, desto größere Richtwirkung (max. 18 dB)
Kenngrößen: Frequenzbereich, Impedanz, Gewinn, Anzahl Elemente, Öffnungswinkel, Rück- /Seitendämpfung, Nebenkeulen
11.04.23 156Fragen Technik V2.8
Gekoppelte AntennenAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
11.04.23 157Fragen Technik V2.8
Gekoppelte AntennenAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
Verbindung mehrere Dipole über Koppelleitungen (Gruppenantenne)
dadurch haben alle Dipole die gleiche Abstrahlphase, ausgeprägte RichtwirkungGewinnverdopplung (3dB) bei jeder Dipolanzahlverdopplung
Reflektor hinter Gruppenantenne erhöht Gewinn
Kenngrößen: Frequenzbereich, Impedanz, Gewinn, Öffnungswinkel (horizontal und vertikal), Rück-/Seitendämpfung, Nebenkeulen
11.04.23 158Fragen Technik V2.8
ParabolantenneAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
11.04.23 159Fragen Technik V2.8
ParabolantenneAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
parabolförmige Reflektorwand hinter Strahler, Strahler im Brennpunkt des Paraboles
ausgeprägte Richtwirkung und RückwärtsdämpfungGewinn deutlich über 30 dB
Kenngrößen: Frequenzbereich, Impedanz, Gewinn, Öffnungswinkel der Hauptkeule, Rückdämpfung, Nebenkeulen, Flächenwirkungsgrad
11.04.23 160Fragen Technik V2.8
BreitbandantenneAufbau, Kenngrößen, Eigenschaften
11.04.23 161Fragen Technik V2.8
BreitbandantenneAufbau, 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
11.04.23 162Fragen Technik V2.8
Prinzipieller AufbauRelais und Bake
11.04.23 163Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 164Fragen Technik V2.8
Blitzschutz bei Antennenanlagen
11.04.23 165Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 166Fragen Technik V2.8
Sicherheitsabstände bei Antennen
11.04.23 167Fragen Technik V2.8
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 behindernFachmann: Blitzschutz anschließen.
Wenn als Bauwerk eingestuft: Baupolizei, BauordnungElektromagnetische Verträglichkeit (Umwelt) , Strahlungsfeld
11.04.23 168Fragen Technik V2.8
Strahlungsfeld einer Antenne, Gefahren
11.04.23 169Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 170Fragen Technik V2.8
Erklärung EMVU und Bedeutung im AFU
11.04.23 171Fragen Technik V2.8
Erklärung EMVU und Bedeutung im AFU
Elektromagnetische Umweltverträglichkeit
Verhalten von biologisches Gewebe gegenüber elektromagnetischen Feldernmögliche Gefährdung des Menschenbiologisches Gewebe erwärmt sich durch Absorption der Felder (kontrolliert: Mikrowellenherd) z.B. Mobiltelefon (Langzeitfolgen?)abhängig von der Frequenz von Wechselfeldernkommt es zu Resonanz (Magnetresonanz)
Kenngrößen: Abstand zur Strahlungsquelle, Sendeleistung, Frequenz
11.04.23 172Fragen Technik V2.8
Definition Sendeleistung
11.04.23 173Fragen Technik V2.8
Definition Sendeleistung
AFV §1:
Sendeleistung: die der Antennenspeiseleitungzugeführte 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
11.04.23 174Fragen Technik V2.8
Definition Spitzenleistung
11.04.23 175Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 176Fragen Technik V2.8
Berechnung effektive Strahlungsleistung
· Sendeleistung: 200 W · Dämpfung: 6 dB / 100 m · Länge: 50 m · Gewinn: 10 dB
11.04.23 177Fragen Technik V2.8
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!
11.04.23 178Fragen Technik V2.8
Funkentstörmaßnahmen bei Beeinflussungdurch hochfrequente Ströme und Felder
11.04.23 179Fragen Technik V2.8
Funkentstörmaßnahmen bei Beeinflussungdurch 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.
11.04.23 180Fragen Technik V2.8
Funkentstörmaßnahmen im BereichStromversorgung
11.04.23 181Fragen Technik V2.8
Funkentstörmaßnahmen im BereichStromversorgung
korrekte Verdrosselung und Abblockung der Netzzuleitungen kann Abfließen von HF in das Stromnetz verhindern
Breitbandnetzfilter
typische Werte:Induktivität 10-50 mHKapazität 10-100 nF
11.04.23 182Fragen Technik V2.8
Begriff elektrisches und magnetisches FeldAbschirmmaßnahmen für elektrisches und
magnetisches Feld
11.04.23 183Fragen Technik V2.8
Begriff elektrisches und magnetisches FeldAbschirmmaßnahmen für elektrisches und
magnetisches Feld
elektrisches Feld: zwischen den Platten eines Kondensators, Feldstärke V/mmagnetisches Feld: um einen stromdurchflossenen Leiter, TeslaAbschirmung elektrisches Feld: Abschirmung, Faradayscher Käfig, Kenngröße: SchirmfaktorAbschirmung magnetisches Feld:Gleichfelder nur unvollständig durch ferromagnetischeStoffe (Permeablität), Wechselfelder durch elektrisch gut leitende(Kupferblech) Materialien (Kurzschlussgefahr)
11.04.23 184Fragen Technik V2.8
Erklärung schädliche Störung
11.04.23 185Fragen Technik V2.8
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, wiederholtUnterbricht.
11.04.23 186Fragen Technik V2.8
Erklärung unerwünschte Aussendung:Ausserbandaussendung, Nebenaussendung
(spurious emissions)
11.04.23 187Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 188Fragen Technik V2.8
Definition: belegte Bandbreite
11.04.23 189Fragen Technik V2.8
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)
11.04.23 190Fragen Technik V2.8
Was sind Tastklicks?
11.04.23 191Fragen Technik V2.8
Was sind Tastklicks?
Sendertastung eines Morsesignals zu hart, rechteckförmig
Verbreiterung der Bandbreite, kann durch RC Glieder weicher gemacht werden (kleinere Bandbreite)
11.04.23 192Fragen Technik V2.8
Erklärung SplatterUrsachen und Auswirkungen
11.04.23 193Fragen Technik V2.8
Erklärung SplatterUrsachen und Auswirkungen
verursacht durch Übermodulation/Übersteuerung bei AM/SSBSendern.
Sender wird in nicht linearen Zustand ausgesteuert.
Auswirkungen:erhöhte Bandbreite, schlechte Verständlichkeit.
11.04.23 194Fragen Technik V2.8
Definition Interferenz in elektronischenAnlagen: Ursachen, Gegenmaßnahmen
11.04.23 195Fragen Technik V2.8
Definition Interferenz in elektronischenAnlagen: 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
11.04.23 196Fragen Technik V2.8
Erklärung: Blocking, Intermodulation
11.04.23 197Fragen Technik V2.8
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
11.04.23 198Fragen Technik V2.8
Gefahren für Personen durch elektrischen Strom
11.04.23 199Fragen Technik V2.8
Gefahren für Personen durch elektrischen Strom
je nach Hautfeuchtigkeit mehr oder wenigergute Leitfähigkeit.
Spannungen ab 50 V (Effektivwert) gelten alsGefährlich.
Verbrennungen, Herzflimmern, Herzstillstand
11.04.23 200Fragen Technik V2.8
Was ist beim Betrieb von Hochspannung führenden Geräten zu
beachten
11.04.23 201Fragen Technik V2.8
Was ist beim Betrieb von Hochspannungführenden 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
11.04.23 202Fragen Technik V2.8
Gefahren durch Gewitter für Funkstation undBedienpersonal, Vorbeugungsmaßnahmen
11.04.23 203Fragen Technik V2.8
Gefahren durch Gewitter für Funkstation undBedienpersonal, 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.
11.04.23 204Fragen Technik V2.8