Personenschutzabstand
Navigationshilfe
Diese Navigationshilfe zeigt die ersten Schritte zur Verwendung der Präsention. Sie kann mit ⟶ (Pfeiltaste rechts) übersprungen werden.
Navigation
Zwischen den Folien und Abschnitten kann man mittels der Pfeiltasten hin- und herspringen, dazu kann man auch die Pfeiltasten am Computer nutzen.
- Pfeil runter und hoch: Nächste / Vorherige Folie
- Pfeil rechts und links: Nächster / Vorheriger Abschnitt
- Leertaste oder „n“: Der Reihe nach alle Elemente in Folien aufdecken oder zur nächsten Folie blättern
- Shift-Leertaste oder „p“: Der Reihe nach Elemente rückwärts zudecken oder zur vorherigen Folie blättern
Weitere Funktionen
Mit ein paar Tastenkürzeln können weitere Funktionen aufgerufen werden. Die wichtigsten sind:
- F1
- Help / Hilfe
- o
- Overview / Übersicht aller Folien
- s
- Speaker View / Referentenansicht
- f
- Full Screen / Vollbildmodus
- b
- Break, Black, Pause / Ausblenden der Präsentation
- Alt-Click
- In die Folie hin- oder herauszoomen
Übersicht
Die Präsentation ist zweidimensional aufgebaut. Dadurch sind in Spalten die einzelnen Abschnitte eines Kapitels und in den Reihen die Folien zu den Abschnitten.
Tippt man ein „o“ ein, bekommt man eine Übersicht über alle Folien des jeweiligen Kapitels. Das hilft sich zunächst einen Überblick zu verschaffen oder sich zu orientieren, wenn man das Gefühlt hat sich „verlaufen“ zu haben. Die Navigation erfolgt über die Pfeiltasten.
Durch Anklicken einer Folie wird diese präsentiert.
Referentenansicht
Tippt man ein „s“ ein, bekommt man ein neues Fenster, die Referentenansicht.
Indem man „Layout“ auswählt, kann man zwischen verschieden Anordnungen der Elemente auswählen.
Die Referentenansicht bietet folgende Elemente:
- Links sieht man die aktuelle Folie
- Rechts oben sieht man die nächste Folie
- Rechts in der Mitte Hilfsmittel zur Zeiteinteilung
- Rechts unten, die „Notizen für den Vortragenden“
- Unten die Pfeile zur Navigation
Praxistipps zur Referentenansicht
- Wenn man mit einem Projektor arbeitet, stellt man im Betriebssystem die Nutzung von 2 Monitoren ein: Die Referentenansicht wird dann zum Beispiel auf dem Laptop angezeigt, während die Teilnehmer die Präsentation angezeigt bekommen.
- Bei einer Online-Präsentation, wie beispielsweise auf TREFF.darc.de präsentiert man den Browser-Tab und navigiert im „Speaker View“ Fenster.
- Die Referentenansicht bezieht sich immer auf ein Kapitel. Am Ende des Kapitels muss sie geschlossen werden, um im neuen Kapitel eine neue Referentenansicht zu öffnen.
- Um mit dem Mauszeiger etwas zu markieren oder den Zoom zu verwenden, muss mit der Maus auf den Bildschirm mit der Präsentation gewechselt werden.
Vollbild
Tippt man ein „f“ ein, wird die aktuelle Folie im Vollbild angezeigt. Mit „Esc“ kann man diesen wieder verlassen.
Das ist insbesondere für den Bildschirm mit der Präsentation für das Publikum praktisch.
Ausblenden
Tippt man ein „b“ ein, wird die Präsentation ausgeblendet.
Sie kann wie folgte wieder eingeblendet werden:
- Durch klicken in das Fenster.
- Durch nochmaliges Drücken von „b“.
- Durch klicken der Schaltfläche „Resume presentation:
Zoom
Bei gedrückter Alt-Taste und einem Mausklick in der Präsentation wird in diesen Teil hineingezoomt. Das ist praktisch, um Details von Schaltungen hervorzuheben. Durh einen nochmaligen Mausklick zusammen mit Alt wird wieder herausgezoomt.
Das Zoomen funktioniert nur im ausgewählten Fenster. Die Referentenansicht ist hier nicht mit dem Präsenationsansicht gesynct.
Äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP) II
- Bei der Berechnung nur die Energie berücksichtigen, die an der Antenne ankommt
- Verluste $a$ durch Kabel, Stecker oder andere Bauteile abziehen
- Erst dann mit dem Gewinnfaktor multiplizieren
- Es folgen diverse allgemeine Formeln für ERP und EIRP
ERP
Aus Klasse N bekannt:
$P_{\mathrm{ERP}} = (P_{\mathrm{Sender}} – P_{\mathrm{Verluste}}) \cdot G_{\mathrm{Antenne}}$
Bei der Rechnung mit dB zu verwenden:
$P_{\mathrm{ERP}} = P_{\mathrm{Sender}} – a + g_d$
Aus der Formelsammlung mit Umwandlung von dB in Leistungsfaktor:
$P_{\mathrm{ERP}} = P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_d – a}{10\mathrm{dB}}}$
EIRP
Umrechnung ERP zu EIRP:
$P_{\mathrm{EIRP}} = P_{\mathrm{ERP}} + 2,15 \mathrm{dB}$
Aus der Formelsammlung mit Umwandlung von dB in Leistungsfaktor:
$P_{\mathrm{EIRP}} = P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_d – a + 2,15\mathrm{dB}}{10\mathrm{dB}}}$
Wenn der Gewinn in dBi angegeben ist:
$P_{\mathrm{EIRP}} = P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_i – a}{10\mathrm{dB}}}$
A: das Produkt aus der Leistung, die unmittelbar der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinn in einer Richtung, bezogen auf den isotropen Strahler.
B: die durchschnittliche Leistung bei der höchsten Spitze der Modulationshüllkurve, die der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinn in einer Richtung, bezogen auf den Dipol.
C: das Produkt aus der Leistung, die unmittelbar der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinn in einer Richtung, bezogen auf den Dipol.
D: die durchschnittliche Leistung bei der höchsten Spitze der Modulationshüllkurve, die der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinn in einer Richtung, bezogen auf den isotropen Strahler.
A: $P_{\textrm{EIRP}} = (P_{\textrm{Sender}} – P_{\textrm{Verluste}}) + G_{\textrm{Antenne}}$, bezogen auf einen isotropen Strahler
B: $P_{\textrm{EIRP}} = (P_{\textrm{Sender}} – P_{\textrm{Verluste}}) \cdot G_{\textrm{Antenne}}$, bezogen auf einen isotropen Strahler
C: $P_{\textrm{EIRP}} = (P_{\textrm{Sender}} – P_{\textrm{Verluste}}) + G_{\textrm{Antenne}}$, bezogen auf einen Halbwellendipol
D: $P_{\textrm{EIRP}} = (P_{\textrm{Sender}} \cdot P_{\textrm{Verluste}}) \cdot G_{\textrm{Antenne}}$, bezogen auf einen Halbwellendipol
Ortsfeste Amateurfunkanlage
Eine ortsfeste Amateurfunkanlage ist nach § 9 BEMFV bei der BNetzA anzuzeigen, wenn eine Strahlungsleistung von
A:
B:
C:
D:
Lösungsweg
- gegeben: $P_{\mathrm{Sender}} = 250mW$
- gegeben: $g_i = 26\mathrm{dB}$
- gegeben: $a = 0$
- gesucht: $P_{\mathrm{EIRP}}$
$$\begin{equation}\begin{split} \nonumber P_{\mathrm{EIRP}} &= P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_i – a}{10\mathrm{dB}}}\\ &= 250mW \cdot 10^{\frac{26\mathrm{dB}}{10\mathrm{dB}}}\\ &= 250mW \cdot 398\\ &\approx 100W \end{split}\end{equation}$$
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
Lösungsweg
- gegeben: $P_{\mathrm{EIRP}} = 10W$
- gegeben: $g_i = 5,15\mathrm{dB}$
- gegeben: $a = 0$
- gesucht: $P_{\mathrm{Sender}}$
$$\begin{equation}\begin{split} \nonumber P_{\mathrm{EIRP}} &= P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_i – a}{10\mathrm{dB}}}\\ \Rightarrow P_{\mathrm{Sender}} &= \dfrac{P_{\mathrm{EIRP}}}{10^{\frac{g_i – a}{10\mathrm{dB}}}}\\ &= \dfrac{10W}{10^{\frac{5,15\mathrm{dB}}{10\mathrm{dB}}}}\\ &\approx \frac{10W}{3,27} \approx 3W \end{split}\end{equation}$$
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
- Ist der Antennengewinn bezogen auf den Dipol angegeben, müssen wir den Gewinn des Dipols noch zusätzlich berücksichtigen, wenn nach der EIRP gefragt ist.
A:
B:
C:
D:
Lösungsweg
- gegeben: $P_{\mathrm{Sender}} = 5W$
- gegeben: $g_d = 5\mathrm{dB}$
- gegeben: $a = 2\mathrm{dB}$
- gesucht: $P_{\mathrm{EIRP}}$
$$\begin{equation}\begin{split} \nonumber P_{\mathrm{EIRP}} &= P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_d – a + 2,15\mathrm{dB}}{10\mathrm{dB}}}\\ &= 5W \cdot 10^{\frac{5\mathrm{dB} – 2\mathrm{dB} + 2,15\mathrm{dB}}{10\mathrm{dB}}}\\ &= 5W \cdot 3,27\\ &\approx 16,4W \end{split}\end{equation}$$
A:
B:
C:
D:
A:
B:
C:
D:
Personenschutzabstand II
Personenschutzgrenzwerte
- Müssen ab einer EIRP von
10 W nachgewiesen werden - Trotz kleiner Leistung kann es einen hohen Antennengewinn geben
- Dann besteht eine Pflicht zur Nachweisführung
A: Ja, er ist in diesem Fall verpflichtet die Einhaltung der Personenschutzgrenzwerte nachzuweisen.
B: Nein, bei FM-Telefonie und Sendezeiten unter 6 Minuten in der Stunde kann der Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern durch den Funkamateur vernachlässigt werden.
C: Ja, für ortsfeste Amateurfunkstellen ist die Einhaltung der Personenschutzgrenzwerte in jedem Fall nachzuweisen.
D: Nein, der Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern ist durch den Funkamateur erst bei einer Strahlungsleistung von mehr als
Sicherheitsabstand
- Bewertungsverfahren nach BEMFV (Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder)
- Fernfeldberechnung ist für das Fernfeld möglich
- Fernfeld bildet sich bei Dipolen in einem Abstand von etwa bei 4λ aus
- Bei Berechnung mit der Fernfeldnäherung gilt der Sicherheitsabstand von jedem Punkt der Antenne
A: vom untersten Punkt der Antenne.
B: von der Mitte der Antenne, d. h. dort, wo sie am Mast befestigt ist.
C: von jedem Punkt der Antenne.
D: vom Einspeisepunkt der Antenne.
Frequenzabhängigkeit des Personenschutzabstands
- Der menschliche Körper kann hochfrequente Strahlung absorbieren
- Die Strahlung wird dabei in Wärme umgewandelt
- Thermoregulation des Körpers schafft begrenzt einen Ausgleich
Eindringtiefe der Strahlung:
- MHz ca. 10 bis
30 cm - GHz wenige cm
- >
10 GHz ca. <1 mm
- Resonanz bei $\textrm{Körpergröße} \approx \frac{\lambda}{2}$
- Hohe Aufnahme von Strahlungsenergie bei Resonanz
- Deshalb sind die Feldstärkegrenzwerte für den Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern von der Frequenz abhängig
A: auf den Amateurfunkbändern unterschiedlich hohe Sendeleistungen zugelassen sind.
B: die spezifische Absorptionsrate bei einigen Frequenzen nicht messbar ist.
C: die Fähigkeit des Körpers, hochfrequente Strahlung zu absorbieren, frequenzabhängig ist.
D: niederfrequente elektromagnetische Felder energiereicher sind als hochfrequente.
Zeitbezug beim Personenschutzabstand
Zeitbezug
- In der „26. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes“ wird ein zeitlicher Bezug zur Einhaltung der Feldstärke-Gernzwerte hinzugefügt
- Es muss nach drei Fällen für Grenzwerte unterschieden werden
6-Minuten-Intervalle
- Da nicht ständig gesendet wird, Verwendung des quadratischen Mittels der Feldstärke (V/m) über 6 Minuten
- Grenzwerte sind frequenzabhängig
- z.B.
28 V /m bei14 MHz - Berechnung erfolgt mit Näherungsformel (im nächsten Abschnitt)
Momentaner Spitzenwert
- Maximaler momentaner Spitzenwert
- Elektrische Feldstärke in kV/m
- Grenzwerte sind frequenzabhängig
- z.B.
5 kV /m bei14 MHz
Gepulste Felder
- Schnelles Ein- und Ausschalten
- Als Faktor für den momentanen Spitzenwert oder das 6-Minuten-Intervall
- Grenzwerte sind frequenzabhängig
- z.B. 32-fache des 6-Minuten-Intervalls bei
14 MHz
A: Tagsüber maximale Momentanwerte und in den Nachtstunden zwischen Einbruch der Dunkelheit und Sonnenaufgang quadratisch gemittelt über 6 Minuten
B: Quadratisch gemittelt über 3 Minuten für Grenzwerte nach Anhang 1b, als kurzfristiger Effektivwert für Grenzwerte nach Anhang 1a und als momentaner Spitzenwert für Grenzwerte nach Anhang 3
C: Tagsüber maximale Momentanwerte und in den Nachtstunden zwischen Einbruch der Dunkelheit und Sonnenaufgang quadratisch gemittelt über 3 Minuten
D: Quadratisch gemittelt über 6 Minuten für Grenzwerte nach Anhang 1b, als kurzfristiger Effektivwert für Grenzwerte nach Anhang 1a und als momentaner Spitzenwert für Grenzwerte nach Anhang 3
Körperhilfen
- Aktive Körperhilfen (z.B. Herzschrittmacher) dürfen nicht in elektrische Felder gebracht werden, deren Stärke die Grenzwerte der aktiven Körperhilfe überschreiten
- Der Genzwert ist hier immer der maximale Momentanwert
A: Quadratisch gemittelt über 3 Minuten
B: Als maximaler Momentanwert
C: Quadratisch gemittelt über 6 Minuten
D: Als minimaler Momentanwert
Näherungsformel I
Näherungsformel für Feldstärke
- Berechnung der elektrischen Feldstärke
- Im Abstand zu einem Strahler
- Bei gegebener Leistung und Gewinn
- Gilt nur im Freiraum
($d > \frac{\lambda}{2\pi}$)
$$\begin{equation}\begin{split} E &= \dfrac{\sqrt{30\Omega \cdot P_A \cdot G_i}}{d}\\ &= \dfrac{\sqrt{30\Omega \cdot P_{\textrm{EIRP}}}}{d} \end{split}\end{equation}$$
Näherungsformel für Abstand
- Bei gegebener Feldstärke
- Umstellen nach $d$
$$\begin{equation}\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{30\Omega \cdot P_A \cdot G_i}}{E}\\ &= \dfrac{\sqrt{30\Omega \cdot P_{\textrm{EIRP}}}}{E} \end{split}\end{equation}$$
A:
B:
C:
D:
Lösungsweg
- gegeben: $E = 28\frac{V}{m}$
- gegeben: $g_d = 7,5dBd$
- gegeben: $P_S = 100W$
- gegeben: $a_{\textrm{Kabel}} = 1,5dB$
- gesucht: $P_{\textrm{EIRP}}$
- gesucht: $d$
$$\begin{equation}\begin{split} \nonumber P_{\textrm{EIRP}} &= P_S \cdot 10^{\frac{g_d – a + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 100W \cdot 10^{\frac{7,5dB – 1,5dB + 2,15dB}{10dB}}\\ &\approx 100W \cdot 6,5\\ &= 650W \end{split}\end{equation}$$
$$\begin{equation}\begin{split} \nonumber d &= \dfrac{\sqrt{30\Omega \cdot P_{\textrm{EIRP}}}}{E}\\ &= \dfrac{\sqrt{30\Omega \cdot 650W}}{28\frac{V}{m}}\\ &\approx 5m \end{split}\end{equation}$$
Bonusfrage
Liegen die errechneten 5m nicht im Nahfeld für das 10m-Band aus der Frage?
$$\begin{equation}\nonumber \begin{split} \nonumber d &> \frac{\lambda}{2\pi}\\ \nonumber 5m &> \frac{10m}{2\pi}\\ \nonumber 5m &\gtrapprox 1,6m \end{split}\end{equation}$$
A:
B:
C:
D:
Lösung
- Personenschutz-Sicherheitsabstand gilt nur im Freiraum
- $d > \frac{\lambda}{2\pi}$
- 160m-Band:
25,5 m - 80m-Band:
12,7 m
A: Der errechnete Personenschutz-Sicherheitsabstand muss erst noch mit einem Sicherheitszuschlag ($\sqrt{2}$) multipliziert werden.
B: Der errechnete Personenschutz-Sicherheitsabstand ist gültig, da Berechnungen mit der Näherungsformel für die Fernfeldberechnung im Amateurfunk hinreichend genau sind.
C: Der errechnete Abstand ist ungültig, da er im reaktiven Nahfeld der Antenne liegt, und muss deshalb durch andere Methoden wie z. B. Messungen der E- und H-Feldanteile, Simulations- oder Nahfeldberechnungen bestimmt werden.
D: Der errechnete Personenschutz-Sicherheitsabstand ist akzeptiert, sofern die vor Inbetriebnahme einzureichende „Anzeige ortsfester Amateurfunkanlagen“ gemäß § 9 BEMFV von der Bundesnetzagentur nicht beanstandet wird.