Grundlage zum Thema Lambda/4 Antenne

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Autor
Grundlage zum Thema Lambda/4 Antenne
Suche nach: antenne (4439)

    







BID = 10416

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241
 

  


Hallo,
ich habe bisher keine Ahnung von Antennen (außer dass deren Länge von der Frequenz abhängt), und nun habe ich ein paar Fragen:
Eine Lambda/4 lange Antenne hat am Fußpunkt den maximalen Strom, und an der Spitze die maximale Spannung. (So lernt man es zumindest in der Schule)
Gibt es dafür eine Formel um die Spannung und den Strom zu berechnen ?
Eine andere Frage, die mich schon lange interessiert:
Wie kommt man nun auf die Impedanz von 75 oder 50 Ohm bei Antennen ???

BID = 10471

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  

Antennen zu berechnen ist alles andere als trivial, und deshalb haben es fleißige Leute schon getan und die Ergebnisse in Tabellen und Diagrammen niedergelegt.

Du solltest Dir das Antennenbuch von Rothammel besorgen. Das ist das Standardwerk der Funkamateure und dürfte alle Deine Fragen beantworten.

Hier nur soviel:
Der Fußpunktwiderstand einer Antenne ist nur dann reel, wenn sie in Resonanz ist.
In den anderen Fällen (also meistens) ist es ein komplexer Widerstand, den man mittels eines Anpassgerätes, das kann auch ein Stück Kabel sein, reel machen kann.
Die vertikale Lambda/4 Antenne hat einen Fußpunktwiderstand von 36,6 Ohm, die vertikale Lambda/2 einen von 99,6 Ohm.

75 und 50 Ohm hat mit der Antenne relativ wenig zu tun.
Bei einem Wellenwiderstand von etwa 73Ohm liegt ein breites Dämpfungsminimum von Koaxialkabeln, welches sich aus der endlichen Leitfähigkeit der Kupferseele errechnet. Aus diesem Grund werden Antennenanlagen gewöhnlich in 75 Ohm Technik ausgeführt.
50 Ohm Kabel werden in der HF-Meßtechnik verwendet, ich vermute weil es sich leichter rechnet, und die Dämpfung noch nicht allzu hoch wird.
An ein 50 Ohm Kabel passt ganz gut eine vertikaler Lambda 5/8 Antenne, bei der der Strahlungswiderstand (nur der Realteil also) 49 Ohm ist.


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Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  3 Jan 2003 23:38 ]

BID = 10480

djtechno

Inventar



Beiträge: 4955
Wohnort: beutelsbach
Zur Homepage von djtechno ICQ Status  

Es gibt auch fälle, wo von den 75/50 ohm abgewischen wird, z.b. beid en taschenradios die das kabel des kopfhörers als antenne benutzen, woraus sich schon ergibt, warumd er empfang so mies ist, denn das kopfhörerkjabel richtet sich in seiner llänger nciht nach dem,.was fuer eine antenne ideal wäre,die ukw zu empfangen hat,ausserdem haben walkmankopfhörer eine impedanz von 32 ohm,das ist vond en 50 ohmetwas entfernt, ein weitres problem hier, ähnlich wie bei wurfantennen ist,das das kabel selten gerade ist.

auch die eigenschaften der magnetostaten im kopfhlörer beeinflusst den empfang, so komtm es das man mit dem einen kopfhörer antenne 1 und bigfm kriegt aber z.bb. kein swr32, mit dema ndren swr3 aber kein antenne 1, aber komischerweise mit beiden swr4, usw

an diesen radios funzen keine monokopfhörer,da das radio von stereoverschaltung fuer den empfang ausgeht, ausserdem sind auch grosse geschlossene kopfhörer und kopfhöreer mit lautstärkestelölöer am kabel unbrauchbar, vermutlich weil am poti sich die raDIOwellen brechen oder steuen, und den empfang somit mies wird

Marcus

BID = 10488

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241

Danke,
noch kurz eine Frage:
Wovon hängt eine hohe Spannung an der Antennenspitze ab ?
Oder gibt es eine gute Seite im Internet zu diesem Thema ?

Ich brauche die Infos zur Berechnung einer Teslaspule, denn die Drahtlänge ist Lambda/4 der Resonanzfrequen, was zur Spannungserhöhung beiträgt.

BID = 10504

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Das ist dann also ein offener Lambda/4 Resonator.
Aber keine Antenne, denn es soll ja gerade keine Energie abgestrahlt werden, damit es zur Resonanzüberhöhung kommt.

Dazu wirst Du in der Antennenliteratur wenig finden, aber es gibt ja genügendend Stellen im Internet, die sich mit Teslaspulen befassen. Dort sollten auch Leute sein, die wissen, wie man diese Spulem optimiert (z.B. kegelförmig um die Dachkapazität zu minimieren).



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BID = 10519

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241

Genau das ist das Problem:
Den Hinweis auf Lambda/4 findet man in bezug auf Teslaspulen sehr selten, und dann steht nirgends etwas über die Spannung.

Ist die Spannungsüberhöhung an einem auf Resonanz abgestimmten Leiter extrem (z.B. Unten ein paar 10V rein, oben mehrere kV raus) oder viel geringer ?


BID = 10535

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Wie groß die Resonanzüberhöhung ist, hängt maßgeblich von der Güte des Resonators ab.
Der Weg dorthin ist: Reduzieren des Skineffekts durch dicke Drähte oder HF-Litze und niedrige Frequenzen, gute Dielektrika, geringe Feldstärken, Vermeidung von Strahlungsverlusten durch Abschirmung.


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BID = 10537

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241

Danke !
Diese Stichworte waren genau das was ich brauchte !

BID = 10541

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Du scherzest!


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BID = 10558

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241

Da die Spannung zu kompliziert zu berechnen ist, reichen mir diese Stichworte. Noch ein Frage:
Gibt es im Internet eine Tabelle mit den Dielektriktrischen Verlusten von verschiedenen Materialien ? Ich hatte mal eine, aber ich finds nicht mehr, und google findet nur Versuche um diese experimentiell zu bestimmen ?

BID = 10572

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Eine solche Tabelle gibts bestimmt, ich weiß nur nicht wo.
Es gibt aber ein paar Erfahrungswerte:
Am besten ist Vakuum, gleich dahinter kommt (Preß-)Luft.
Teflon ist hervorragend, PVC recht mies.
Glas und Keramik sind meist auch recht gut, ebenfalls (ungefülltes) Polyethylen oder Polypropylen sowie Polystyrol.
Pappe scheidet wegen dem Feuchtigkeitsgehalt aus, und Platinenmaterial ist auch nicht das gelbe vom Ei, hat aber gute mechanische Eigenschaften.
Klebstoffe sind meist auch recht schlecht, deshalb sparsam einsetzen.
Der Lack auf CuL-Drähten hat auch recht hohe Verluste, weshalb es Sinn macht einlagige Spulen blank oder lackiert mit etwas Abstand der Windungen zu wickeln. Dadurch wird die Feldstärke im Lack reduziert.
Dann könnte man auch blanken Draht verwenden, der hat gar keine dielektrischen Verluste. Das Problem dabei ist, daß der Draht nicht lange blank bleibt, und die ohmschen Verluste dann wegen der rauhen Oberfläche ansteigen.

Eisenteile haben in der Umgebung von Resonatorenspulen nichts zu suchen, sie verwandeln das Magnetfeld quantitativ in Wärme, Messing und Aluminium sind bei weitem unkritischer.


Die Spannungsverteilung ist nicht gar so kompliziert zu ermitteln. In jedem Physikbuch der Oberstufe solltest Du die Herleitung finden können.

+-----------------------
I
+-------------------------- <---> einlaufende und reflektierte Welle auf kurzgeschlossenem Koaxkabel
I
+-----------------------

Meist wird das Problem als kurzgeschlossene Lambda/4 Leitung behandelt, auf der eine Welle zum Kurzschluß hin läuft, dort einen Phasensprung von 180° erleidet, und dann wieder zurückläuft. Dann kommt sie mit einer Phasenverschiebung von 360°=0° , also in Phase am Eingang wieder an.
Da unterwegs keine Energie verlorengegangen ist, hat die reflektiert Welle die gleiche Amplitude wie die hinlaufende, und am Eingang fließt kein Strom.
Durch Addition von zwei Sinuswellen entsteht auch nur wieder eine Sinuswelle, und Du kannst dir überlegen, daß die Spannung am Kurzschluß 0 ist (dort ist die Phasenverschiebung 180°), und am Eingang maximal.
Dazwischen ändert sich die Spannung sinusförmig. Die Stromverteilung ist genau entgegengesetzt, weshalb es sinnvoll sein könnte, das kalte Ende aus dickerem Draht zu machen.

Beim Teslatrafo ist die Lambda/4 - Leitung lediglich aufgewickelt, und die Geschichte ist hochohmiger, da der Leiter ja nicht über Masse verläuft, sondern neben einem gleichgesinnten, der fast schon das gleiche Potential hat.

Wie die Energie in den Resonator eines Teslatrafos hineinkommt, darüber lasse ich mich aus den bekannten Gründen nicht aus.



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BID = 10603

djtechno

Inventar



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das mit der auswirkung vn klebstoffen auf elektroische eigenschaften von schltungen kann man gut hörbar machen,wer irgendwelche billigaktivboxen hat die er nicht mehr unbedingt brauch kann mal skeundenkleber auf platine und bauteile machen udn hören,wie sichd er klang (mehr doer weniger stark) verändert

(geht auch mit andren klebern,aber die lösungsmittel können die bauteile zerstören)

BID = 10604

djtechno

Inventar



Beiträge: 4955
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Funzt sogar mitr heisskleber,da hat mand as lösungsmittelproblem auch nicht, ausser vielleicht hitzeempfindliche bauteile könnten schaden nehmen,hier hört man nicht sooo viel veränderung, aber auch ein klein wenig


BID = 10624

Benedikt

Inventar

Beiträge: 6241

Das mit Heißkleber habe ich schon rausgefunden:
Ich hatte eine Teslaspule damit auf einem Brett festgeklebt und nach 30 Sekunden fiel die Spule um als der Kleber geschmolzen war...
Und das war nur eine kleine 20W Spule, die mit einem Zeilentrafo an 12V betrieben wird !!!
Dafür läuft das Teil aber auch mit etwa 4 MHz.

BID = 11108

djtechno

Inventar



Beiträge: 4955
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Da will man nicht wissen,was dann bei einer 4 kw spule mit 50 Ghz passiert


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