Personenschutzabstand

Navigationshilfe

Diese Navigationshilfe zeigt die ersten Schritte zur Verwendung der Präsentation. 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 folgt 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. Durch 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.

Personenschutz

Elektromagnetische Felder können eine Auswirkung auf Menschen haben, die sich darin aufhalten
Es darf zu keiner Gefährdung von Menschen durch Amateurfunkanlagen kommen
Jeder Funkamateur muss sich mit dem Personenschutz in elektromagnetischen Feldern auskennen

NK201: Warum muss ein Funkamateur Kenntnisse zum Personenschutz in elektromagnetischen Feldern haben?

A: Damit er bei einem Stromunfall als Ersthelfer tätig werden kann.

B: Weil eine Standortbescheinigung der Bundesnetzagentur hierfür nicht gültig wäre.

C: Weil zu hohe Feldstärken in Antennennähe schädigend auf den menschlichen Körper wirken können.

D: Damit er seinen Sender optimal an die Antenne anpassen kann.

EMVU

Der Betreiber der ortsfesten Amateurfunkstelle ist für die Sicherstellung der „elektromagnetischen Verträglichkeit in der Umwelt“ (EMVU) verantwortlich.

VE501: Was bedeutet die Abkürzung EMVU?

A: Eine Bürgerinitiative zum Schutz vor elektromagnetischen Unverträglichkeiten

B: Elektromagnetische Verträglichkeit in der Umwelt

C: Elektromagnetische Verträglichkeit von Geräten

D: Elektronische Messung von elektromagnetischen Unverträglichkeiten

VE502: Wer ist für die Sicherstellung der elektromagnetischen Umweltverträglichkeit verantwortlich?

A: Die Bundesnetzagentur

B: Der Erbauer der Antennenanlage

C: Der Betreiber der ortsfesten Amateurfunkstelle

D: Der Hersteller des Amateurfunkgerätes

BIm-SchV und BEMFV

Grenzwerte finden sich in der „26. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes“ (26. BIm-SchV) und in der „Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder“ (BEMFV)
In der Verordnung über das „Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder“ (BEMFV) ist das Anzeigeverfahren beschrieben
Funkamateur stellt vor Inbetriebnahme eigenständig sicher und dokumentiert, dass keine Gefährdung für Personen besteht

VE505: Wo sind die Grenzwerte zum Schutz von Personen und aktiven Körperhilfen in elektromagnetischen Feldern festgelegt?

A: In der Richtlinie Elektromagnetische Verträglichkeit von Elektro- und Elektronikprodukten (EMV-Richtlinie) und im Gesetz über die elektromagnetische Verträglichkeit von Betriebsmitteln (EMVG)

B: Im Gesetz über den Amateurfunk (Amateurfunkgesetz – AFuG) und in der Verordnung zum Gesetz über den Amateurfunk (Amateurfunkverordnung – AFuV)

C: In der 26. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über elektromagnetische Felder – 26. BImSchV) und in der Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV)

D: Im Gesetz über die Bereitstellung von Funkanlagen auf dem Markt (Funkanlagengesetz – FuAG) und im Telekommunikationsgesetz (TKG)

VE503: In welcher gesetzlichen Regelung ist das Verfahren zum Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern ortsfester Amateurfunkstellen festgelegt?

A: Im Amateurfunkgesetz (AfuG)

B: In den Radio Regulations (RR)

C: Im Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG)

D: In der Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV)

VE504: Was versteht man nach der Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV) unter dem „Anzeigeverfahren ortsfester Amateurfunkanlagen“?

A: Die Erklärung des Funkamateurs, dass er den Grenzwert von 750 W PEP nicht überschreitet

B: Die Erklärung des Funkamateurs, dass er den Grenzwert von 10 W EIRP unterschreitet

C: Ein Verfahren, das es dem Funkamateur ermöglicht, eigenständig sicherzustellen und zu dokumentieren, dass keine Gefährdung für Personen besteht

D: Ein Verfahren, das ein zertifiziertes Messlabor durchführen muss, um sicherzustellen, dass keine Gefährdung für Personen besteht

VE511: Welchen Status hat im Rahmen der EMVU die Anzeige einer ortsfesten Amateurfunkanlage?

A: Die Anzeige ist die verbindliche Erklärung eines Funkamateurs über die eigenverantwortliche Einhaltung des Bundesimmissionsschutzgesetzes.

B: Die Anzeige hat den gleichen rechtlichen Status wie eine Standortbescheinigung, gilt aber nur für nichtkommerzielle Anlagen.

C: Die Anzeige ist die verbindliche Erklärung eines Funkamateurs über die eigenverantwortliche Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte zum Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern.

D: Die Anzeige ist eine unverbindliche Erklärung darüber, dass Funkamateure eigenverantwortlich handeln.

Effektive Strahlungsleistung (ERP)

Kurze Wiederholung zu Antennen:

Groundplane-Antenne strahlt in alle Himmelsrichtungen nahezu gleichmäßig ab, aber nicht nach oben oder unten

Yagi-Uda-Antenne bündelt die Funkstrahlen nach vorn und reduziert in alle anderen Richtungen

Bei der Berechnung der Grenzwerte für den Schutzabstand wird die Hauptstrahlrichtung verwendet

Gewinnfaktor

Wie viel besser eine Antenne in Hauptstrahlrichtung im Vergleich zu einem Halbwellendipol abstrahlt
Gewinnfaktor 2: Antenne strahlt in Hauptstrahlrichtung doppelt so stark wie ein Halbwellendipol in seine Hauptstrahlrichtung

Effektive Strahlungsleistung (ERP)

Sendeleistung zur Antenne multipliziert mit Gewinnfaktor

Beispiel: 5 W auf eine Antenne mit Gewinnfaktor 2 ergibt die effektive Strahlungsleistung von 10 W

NG401: Die effektive Strahlungsleistung ERP (Effective Radiated Power) ist die von ...

A: einem Halbwellendipol abgestrahlte Leistung, bezogen auf eine Antenne.

B: einer Antenne abgestrahlte Leistung, bezogen auf einen isotropen Strahler.

C: einer Antenne abgestrahlte Leistung, bezogen auf einen Halbwellendipol.

D: einem isotropen Strahler abgestrahlte Leistung, bezogen auf eine Antenne.

Äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP)

Kugelstrahler oder Isotroper Strahler

Abbildung 528: Isotroper Strahler in der Mitte einer Kugel, der an allen Stellen der Kugeloberfläche die gleiche Strahlungsleistung erzeugt

Theoretische Antenne
Unendlich klein
Funkwellen werden gleichmäßig in alle Richtungen abgestrahlt
Es existiert keine Hauptstrahlrichtung

EIRP

Bei Berechnung der Strahlungsleistung in Bezug zum isotropen Strahler wird von „äquivalenter isotroper Strahlungsleistung“ gesprochen
Englisch „equivalent isotropic radiated power“ (EIRP)

Berechnung

Erfolgt gleich zu ERP
Hat eine Antennen einen Gewinnfaktor von 3 bezogen auf den isotropen Strahler, dann strahlt diese Antenne in Hauptstrahlrichtung dreimal so stark wie ein isotroper Strahler in jede beliebige Richtung
Bei 5 W Sendeleistung auf Antenne mit Gewinnfaktor 3 gegenüber dem isotropen Strahler ergibt das die Strahlungsleistung 15 W EIRP

Bezug zum Halbwellendipol

Halbwellendipol hat den Gewinnfaktor 1,64 gegenüber isotropen Strahler
Antenne mit Gewinnfaktor 2 gegenüber Halbwellendipol hat einen Gewinnfaktor von 2 × 1,64 = 3,28 gegenüber isotropen Strahler

NG402: Die gleichwertige isotrope Strahlungsleistung EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) ist die von ...

A: einem isotropen Strahler abgestrahlte Leistung, bezogen auf eine Antenne.

B: einem Halbwellendipol abgestrahlte Leistung, bezogen auf eine Antenne.

C: einer Antenne abgestrahlte Leistung, bezogen auf einen isotropen Strahler.

D: einer Antenne abgestrahlte Leistung, bezogen auf einen Halbwellendipol.

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:

$P_{\mathrm{EIRP}} = P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_i – a}{10\mathrm{dB}}}$

EG501: Die äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP) ist ...

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 isotropen Strahler.

C: die durchschnittliche Leistung bei der höchsten Spitze der Modulationshüllkurve, die der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinn in einer Richtung, bezogen auf den Dipol.

D: das Produkt aus der Leistung, die unmittelbar der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinn in einer Richtung, bezogen auf den Dipol.

EG502: Nach welcher der Antworten kann die EIRP berechnet werden?

A: $P_{\textrm{EIRP}} = (P_{\textrm{Sender}} \cdot P_{\textrm{Verluste}}) \cdot G_{\textrm{Antenne}}$, bezogen auf einen Halbwellendipol

B: $P_{\textrm{EIRP}} = (P_{\textrm{Sender}} – P_{\textrm{Verluste}}) + G_{\textrm{Antenne}}$, bezogen auf einen Halbwellendipol

C: $P_{\textrm{EIRP}} = (P_{\textrm{Sender}} – P_{\textrm{Verluste}}) + G_{\textrm{Antenne}}$, bezogen auf einen isotropen Strahler

D: $P_{\textrm{EIRP}} = (P_{\textrm{Sender}} – P_{\textrm{Verluste}}) \cdot G_{\textrm{Antenne}}$, bezogen auf einen isotropen Strahler

Ortsfeste Amateurfunkanlage

Eine ortsfeste Amateurfunkanlage ist nach § 9 BEMFV bei der BNetzA anzuzeigen, wenn eine Strahlungsleistung von 10 W EIRP überschritten wird.

EG503: Ein HF-Verstärker für 5,7 GHz speist eine Ausgangsleistung von 250 mW ohne Leitungsverluste direkt in einen Parabolspiegel mit einem Gewinn von 26 dBi ein. Wie hoch ist die äquivalente Strahlungsleistung (EIRP)?

A: 6,5 W

B: 3,4 W

C: 100 W

D: 61 W

Lösungsweg

gegeben: $P_{\mathrm{Sender}} = 250mW$
gegeben: $g_i = 26\mathrm{dB}$
gegeben: $a = 0$
gesucht: $P_{\mathrm{EIRP}}$

$$\begin{equation}\begin{split} \nonumber P_{\mathrm{EIRP}} &= P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_i – a}{10\mathrm{dB}}}\\ &= 250mW \cdot 10^{\frac{26\mathrm{dB}}{10\mathrm{dB}}}\\ &= 250mW \cdot 398\\ &\approx 100W \end{split}\end{equation}$$

EG504: Ein HF-Verstärker für 10,4 GHz speist eine Ausgangsleistung von 5 W direkt in einen Parabolspiegel mit einem Gewinn von 36 dBi ein. Wie hoch ist die äquivalente Strahlungsleistung (EIRP)?

A: 20000 W

B: 180 W

C: 110 W

D: 12195 W

EG511: Sie möchten für Ihre Sendeanlage keine Anzeige einer ortsfesten Amateurfunkanlage nach § 9 BEMFV abgeben. Wie hoch darf die Sendeleistung für ihre Vertikalantenne mit 5,15 dBi Gewinn ohne Berücksichtigung der Kabelverluste maximal sein, damit die Strahlungsleistung von 10 W EIRP nicht überschritten wird?

A: 3 W

B: 5 W

C: 2 W

D: 10 W

Lösungsweg

gegeben: $P_{\mathrm{EIRP}} = 10W$
gegeben: $g_i = 5,15\mathrm{dB}$
gegeben: $a = 0$
gesucht: $P_{\mathrm{Sender}}$

$$\begin{equation}\begin{split} \nonumber P_{\mathrm{EIRP}} &= P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_i – a}{10\mathrm{dB}}}\\ \Rightarrow P_{\mathrm{Sender}} &= \dfrac{P_{\mathrm{EIRP}}}{10^{\frac{g_i – a}{10\mathrm{dB}}}}\\ &= \dfrac{10W}{10^{\frac{5,15\mathrm{dB}}{10\mathrm{dB}}}}\\ &\approx \frac{10W}{3,27} \approx 3W \end{split}\end{equation}$$

EG505: An einen Sender mit 100 W Ausgangsleistung ist eine Antenne mit einem Gewinn von 11 dBi angeschlossen. Die Dämpfung des Kabels beträgt 1 dB. Wie hoch ist die äquivalente Strahlungsleistung (EIRP)?

A: 100 W

B: 1640 W

C: 1000 W

D: 164 W

EG507: An einen Sender mit 100 W Ausgangsleistung ist eine Dipol-Antenne angeschlossen. Die Dämpfung des Kabels beträgt 10 dB. Wie hoch ist die äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP)?

A: 90 W

B: 10 W

C: 164 W

D: 16,4 W

EG506: Ein Sender mit 75 W Ausgangsleistung ist über eine Antennenleitung, die 2,15 dB (Faktor $1,64$) Kabelverluste hat, an eine Dipol-Antenne angeschlossen. Welche EIRP wird von der Antenne maximal abgestrahlt?

A: 45,7 W

B: 75 W

C: 123 W

D: 60,6 W

Ist der Antennengewinn bezogen auf den Dipol angegeben, müssen wir den Gewinn des Dipols noch zusätzlich berücksichtigen, wenn nach der EIRP gefragt ist.

EG508: Ein Sender mit 5 W Ausgangsleistung ist über eine Antennenleitung, die 2 dB Kabelverluste hat, an eine Richtantenne mit 5 dB Gewinn (auf den Dipol bezogen) angeschlossen. Welche EIRP wird von der Antenne abgestrahlt?

A: 16,4 W

B: 8,2 W

C: 9,98 W

D: 41,2 W

Lösungsweg

gegeben: $P_{\mathrm{Sender}} = 5W$
gegeben: $g_d = 5\mathrm{dB}$
gegeben: $a = 2\mathrm{dB}$
gesucht: $P_{\mathrm{EIRP}}$

$$\begin{equation}\begin{split} \nonumber P_{\mathrm{EIRP}} &= P_{\mathrm{Sender}} \cdot 10^{\frac{g_d – a + 2,15\mathrm{dB}}{10\mathrm{dB}}}\\ &= 5W \cdot 10^{\frac{5\mathrm{dB} – 2\mathrm{dB} + 2,15\mathrm{dB}}{10\mathrm{dB}}}\\ &= 5W \cdot 3,27\\ &\approx 16,4W \end{split}\end{equation}$$

EG509: Ein Sender mit 0,6 W Ausgangsleistung ist über eine Antennenleitung, die 1 dB Kabelverluste hat, an eine Richtantenne mit 11 dB Gewinn (auf Dipol bezogen) angeschlossen. Welche EIRP wird von der Antenne maximal abgestrahlt?

A: 9,8 W

B: 12,7 W

C: 6,0 W

D: 7,8 W

EG510: Ein Sender mit 8,5 W Ausgangsleistung ist über eine Antennenleitung, die 1,5 dB Kabelverluste hat, an eine Antenne mit 0 dB Gewinn (auf den Dipol bezogen) angeschlossen. Welche EIRP wird von der Antenne abgestrahlt?

A: 6,0 W

B: 9,9 W

C: 12,0 W

D: 19,7 W

Effektive Strahlungsleistung (ERP) II

Berechnung der effektiven Strahlungsleistung (ERP)

Nur die Energie berücksichtigen, die tatsächlich an der Antenne ankommt – Kabelverluste werden abgezogen
ERP wird als Produkt aus der zugeführten Leistung und dem Antennengewinn (bezogen auf einen Halbwellendipol) berechnet

AG501: Die äquivalente (effektive) Strahlungsleistung (ERP) ist ...

A: das Produkt aus der Leistung, die unmittelbar der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinnfaktor in einer Richtung, bezogen auf den isotropen Strahler.

B: das Produkt aus der Leistung, die unmittelbar der Antenne zugeführt wird, und ihrem Gewinnfaktor in einer Richtung, bezogen auf den Halbwellendipol.

C: die durchschnittliche Leistung, die ein Sender unter normalen Betriebsbedingungen an die Antennenspeiseleitung während eines Zeitintervalls abgibt, das im Verhältnis zur Periode der tiefsten Modulationsfrequenz ausreichend lang ist.

D: die durchschnittliche Leistung, die ein Sender unter normalen Betriebsbedingungen während einer Periode der Hochfrequenzschwingung bei der höchsten Spitze der Modulationshüllkurve der Antennenspeiseleitung zuführt.

Berechnungshinweise für ERP

Verluste werden von der Sendeleistung subtrahiert, bevor der Gewinnfaktor ($G_{Antenne}$) angewendet wird
Der Bezug auf einen Halbwellendipol muss bei der Berechnung eingehalten werden

AG502: Nach welcher der Antworten kann die ERP (Effective Radiated Power) berechnet werden?

A: $P_{\textrm{ERP}} = (P_{\textrm{Sender}} – P_{\textrm{Verluste}}) + G_{\textrm{Antenne}}$ bezogen auf einen Halbwellendipol

B: $P_{\textrm{ERP}} = (P_{\textrm{Sender}} + P_{\textrm{Verluste}}) + G_{\textrm{Antenne}}$ bezogen auf einen isotropen Strahler

C: $P_{\textrm{ERP}} = (P_{\textrm{Sender}} \cdot P_{\textrm{Verluste}}) \cdot G_{\textrm{Antenne}}$ bezogen auf einen isotropen Strahler

D: $P_{\textrm{ERP}} = (P_{\textrm{Sender}} – P_{\textrm{Verluste}}) \cdot G_{\textrm{Antenne}}$ bezogen auf einen Halbwellendipol

ERP im Amateurfunk – Praxisbeispiel

Der Frequenzplan für das 630-m-Band gibt eine maximale ERP von 1 W vor
Ein Halbwellendipol hätte bei 630 m eine Länge von 315 m – meist nicht realisierbar, daher werden verkürzte Antennen eingesetzt
Verkürzte Antennen haben einen geringeren Wirkungsgrad, z. B. ein Antennengewinn von -20 dBd
Leistungsverhältnis: -20 dB entspricht einem Faktor von 0,01; Beispiel: 50 W · 0,01 = 0,5 W ERP

Leistungsverhältnisse in der Formelsammlung

Diese Tabelle ist in der Formelsammlung enthalten und steht während der Prüfung zur Verfügung.

	Leistungsverhältnis	Spannungsverhältnis
-20 dB	0,01	0,1
-10 dB	0,1	0,32
-6 dB	0,25	0,5
-3 dB	0,5	0,71
-1 dB	0,79	0,89
0 dB	1	1
1 dB	1,26	1,12
3 dB	2	1,41
6 dB	4	2
10 dB	10	3,16
20 dB	100	10

AG503: Ein Sender für das 630 m-Band mit 50 W Ausgangsleistung ist mittels eines kurzen Koaxialkabels an eine Antenne mit 20 dBd Verlust angeschlossen. Welche ERP wird von der Antenne abgestrahlt?

A: 5,0 W

B: 2,5 W

C: 0,5 W

D: 50 W

Lösungsweg

gegeben: $P_S = 50W$
gegeben: $a \approx 0W$
gegeben: $g_d = -20dBd$
gesucht: $P_{\textrm{ERP}}$

$P_{\textrm{ERP}} = P_S \cdot 10^{\frac{g_d – a}{10dB}} = 50W \cdot 10^{\frac{-20dBd – 0W}{10dB}} = 50W \cdot 10^{-2} = 0,5W$

Sendeleistung Klasse N

10 m-Band: 10 W ERP
2 m- und 70 cm-Band: 10 W EIRP

Ein Funkgerät mit 5W Sendeleistung und einem Gewinnfaktor von 1,8 bezogen auf den isotropen Kugelstrahler darf damit betrieben werden:
5 W × 1,8 = 9 W

VD724: Wie hoch ist die maximal zulässige isotrope Strahlungsleistung (EIRP) für Funkamateure mit der Zulassungsklasse N im 2 m- und 70 cm-Band?

A: 10 W

B: 100 W

C: 5 W

D: 25 W

VD743: Wie hoch ist die maximal zulässige effektive Strahlungsleistung (ERP) für Funkamateure mit der Zulassungsklasse N im 10 m-Band?

A: 25 W

B: 10 W

C: 100 W

D: 5 W

VD726: Sie sind Inhaber einer Zulassung für den Amateurfunkdienst der Klasse N und nutzen ein Funkgerät mit 5 W Senderausgangsleistung. Dürfen Sie bei Sendebetrieb im 2 m-Band eine direkt angeschlossene Antenne mit Gewinnfaktor 1,8 bezogen auf den isotropen Kugelstrahler (entspricht 2,6 dBi Gewinn) verwenden?

A: Nein, da sich eine Strahlungsleistung von über 10 W EIRP ergibt.

B: Nein, da ich Antennen mit Gewinn nicht benutzen darf

C: Ja, außer wenn die Amateurfunkstelle ortsfest betrieben wird.

D: Ja, da die Strahlungsleistung den Grenzwert von 10 W EIRP nicht überschreitet.

VD725: Sie sind Inhaber einer Zulassung für den Amateurfunkdienst der Klasse N und nutzen ein Funkgerät mit 5 W Senderausgangsleistung. Dürfen Sie bei Sendebetrieb im 2 m-Band eine direkt angeschlossene Antenne mit Gewinnfaktor 2,5 bezogen auf den isotropen Kugelstrahler (entspricht 4,0 dBi Gewinn) verwenden?

A: Nein, da sich eine Strahlungsleistung von über 10 W EIRP ergibt.

B: Ja, da die Senderausgangsleistung den Grenzwert von 10 W EIRP nicht überschreitet.

C: Ja, sofern es sich um ein Handfunkgerät handelt.

D: Nein, da ich Antennen mit Gewinn nicht benutzen darf.

Anzeige ortsfester Amateurfunkanlagen

Für ortsfeste Amateurfunkstellen muss das Nachweisverfahren nur dann durchgeführt werden, wenn die Sendeanlage eine Strahlungsleistung von 10 W EIRP oder höher erreicht.

VE508: Wer muss seine Amateurfunkstelle bei der BNetzA gemäß der Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV) anzeigen?

A: Alle Funkamateure, die auf der Kurzwelle aktiv sind

B: Alle Funkamateure, die ortsfeste Amateurfunkstellen mit einer Leistung ab 10 W EIRP betreiben

C: Alle Funkamateure der Zeugnisklasse A

D: Alle Funkamateure, die Portabel- bzw. Mobilbetrieb durchführen

VE507: Für welche Amateurfunkstellen muss der Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern vom Funkamateur dokumentiert werden?

A: Für alle Amateurfunkstellen ab einer äquivalenten Strahlungsleistung von 10 W EIRP

B: Für alle Amateurfunkstellen

C: Für alle ortsfesten Amateurfunkstellen

D: Für alle ortsfesten Amateurfunkstellen ab einer äquivalenten isotropen Strahlungsleistung von 10 W EIRP

Anzeige bei BNetzA

vor der Aufnahme des Betriebs der ortsfesten Amateurfunkanlage
bei zuständiger Außenstelle der BNetzA

VE509: Bei welcher Stelle und zu welchem Zeitpunkt ist die Anzeige gemäß der Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV) für eine ortsfeste Amateurfunkanlage mit einer EIRP ab 10 W einzureichen?

A: Die Anzeige ist bei einer beliebigen Außenstelle der BNetzA vor Aufnahme des Betriebs der Amateurfunkanlage einzureichen.

B: Die Anzeige ist vor Aufnahme des Betriebs der Amateurfunkanlage bei der zuständigen Außenstelle der BNetzA einzureichen.

C: Die Anzeige ist spätestens drei Monate nach Betriebsaufnahme bei der zuständigen Außenstelle der BNetzA einzureichen.

D: Wenn die Anzeige den tatsächlichen Gegebenheiten nicht mehr entspricht, ist dieses einer beliebigen Außenstelle der BNetzA mitzuteilen.

Inhalt der Anzeige

Nachvollziehbare zeichnerische Darstellung mit

Standortbezogener Sicherheitsabstand
Vom Betreiber kontrollierbarer Bereich

Zusätzlich zur Anzeige

An der Funkstation liegend und auf Verlangen der BNetzA vorzulegen:

Einhaltung der Anforderungen
ggf. Antennendiagramme
Lageplan
Bauzeichnung oder Skizze mit Bemaßung
Konfiguration der Funkanlage

VE512: Welche Unterlagen sind ergänzend zur Anzeige gemäß der Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV) einer ortsfesten Amateurfunkanlage bei der zuständigen Außenstelle der BNetzA einzureichen?

A: Der Anzeige sind Antennendiagramme, Lageplan, Bauzeichnung oder Skizze mit Bemaßung beizufügen.

B: Es sind keine weiteren Unterlagen beizufügen.

C: Es ist ein Blockschaltbild der Amateurfunkstelle beizufügen.

D: Der Anzeige ist eine nachvollziehbare zeichnerische Darstellung des standortbezogenen Sicherheitsabstands und des vom Betreiber kontrollierbaren Bereichs beizufügen.

VE513: Welche Unterlagen hat der Funkamateur ergänzend zur Anzeige einer ortsfesten Amateurfunkanlage gemäß der Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV) ab dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme bereitzuhalten und der Bundesnetzagentur nach Aufforderung vorzulegen?

A: Eine Fotodokumentation der Amateurfunkanlage einschließlich der Antennen sowie eine formlose Aufstellung aller Messwerte nebst Antennendiagrammen

B: Eine nachvollziehbare Dokumentation über die Einhaltung der Anforderungen, gegebenenfalls Antennendiagramme, einen Lageplan, eine Bauzeichnung oder Skizze mit Bemaßung und die Konfiguration der Funkanlage

C: Das Anzeigeformblatt mit den Daten der ortsfesten Amateurfunkanlage und eine maßstäbliche Skizze des standortbezogenen Sicherheitsabstandes und des kontrollierbaren Bereiches

D: Die Zulassung zur Teilnahme am Amateurfunkdienst, die Datenblätter aller Amateurfunkgeräte und das Logbuch, denn sie müssen jederzeit für eine mögliche Kontrolle durch die Bundesnetzagentur verfügbar sein

VD107: In welchem Fall hat ein Funkamateur der Bundesnetzagentur gemäß Amateurfunkverordnung (AFuV) technische Unterlagen über seine Sendeanlage vorzulegen?

A: Bei jeder technischen Änderung an der Sendeanlage

B: Auf Anforderung der Bundesnetzagentur

C: Bei Sendeleistungen größer als 750 W

D: Unverzüglich nach Erhalt der Amateurfunkzulassung

Änderungen

Fortlaufend prüfen, ob die Anlage gleich zu der in der Anzeige ist
Bei wesentlichen Änderungen erneute Anzeige durchführen

VE514: Was hat ein Funkamateur zu beachten, nachdem er seine ortsfeste Amateurfunkstelle bei der Bundesnetzagentur gemäß BEMFV angezeigt hat?

A: Nachdem die ortsfeste Amateurfunkstelle in Betrieb genommen wurde, ist die Dokumentation über die Einhaltung der Anforderungen mit allen erforderlichen Unterlagen der zuständigen Außenstelle der Bundesnetzagentur vorzulegen.

B: Er hat eine Dokumentation über die Einhaltung der Anforderungen mit allen erforderlichen Unterlagen bereitzuhalten und fortlaufend zu prüfen, ob die Bedingungen, unter denen die Anzeige durchgeführt wurde, noch zutreffend sind. Bei wesentlichen Änderungen ist die Amateurfunkstelle erneut anzuzeigen.

C: Das Anzeigeverfahren ist jedes Jahr erneut durchzuführen, um die Aktualität zu gewährleisten.

D: Mit der Anzeige seiner ortsfesten Amateurfunkstelle ist ein Funkamateur seinen Verpflichtungen zum Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern nachgekommen und muss diesbezüglich nichts weiter beachten.

VE510: Wann ist erneut eine Anzeige einer ortsfesten Amateurfunkanlage gemäß der Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV) bei der zuständigen Stelle der BNetzA einzureichen?

A: Die Anzeige ist jährlich zu aktualisieren. Wurden keine Änderungen an der Amateurfunkanlage vorgenommen, reicht eine formlose Mitteilung.

B: Wenn die bestehende Anzeige nicht mehr den tatsächlichen Gegebenheiten entspricht, ist vom Betreiber das Anzeigeverfahren erneut durchzuführen.

C: Nach Aufforderung der zuständigen Stelle der BNetzA

D: Bei einem Wechsel der nationalen Zeugnisklasse

Nachweisverfahren

Berechnung des Personen-Sicherheitsabstands
Während des Sendebetriebs dürfen keine unbefugten Personen in diesem Bereich sein
Ist erfüllt, wenn dieses im kontrollierbaren Bereich stattfindet, z.B. eigenes Grundstück

Hilfsmittel:

Software „Watt Wächter“
vereinfachtes Bewertungsverfahren
Feldstärkemessung
Fernfeldberechnung
Nahfeldberechnung

VE506: Was muss ein Funkamateur zum Schutz von Personen bei dem Betrieb von ortsfesten Amateurfunkanlagen gemäß der Verordnung über das Nachweisverfahren zur Begrenzung elektromagnetischer Felder (BEMFV) vornehmen?

A: Er kann bei einer Leistung von bis zu 100 W PEP den standardisierten Sicherheitsabstand von 25 m annehmen.

B: Er kann bei einer Leistung von bis zu 100 W PEP den standardisierten Sicherheitsabstand von 10 m annehmen.

C: Er hat den zur Einhaltung der Grenzwerte erforderlichen Sicherheitsabstand einer Funkanlage mit EIRP von 10 W oder mehr rechnerisch oder messtechnisch zu ermitteln und in nachvollziehbarer Form zu dokumentieren.

D: Er hat den zur Einhaltung der Grenzwerte erforderlichen Sicherheitsabstand durch ein zertifiziertes Messlabor ermitteln zu lassen.

VE515: Welche Verfahren können Funkamateure nutzen, um den Nachweis zur Begrenzung von elektromagnetischen Feldern zu erstellen?

A: Funkamateure können aufgrund ihrer Fachkenntnisse die Einhaltung der elektromagnetische Grenzwerte abschätzen.

B: Funkamateure müssen eine zertifizierte Firma mit dem Nachweis zur Begrenzung von elektromagnetischen Feldern beauftragen.

C: Funkamateure sind ausdrücklich vom Nachweis zur Begrenzung von elektromagnetischen Feldern ausgenommen.

D: Das Bewertungsverfahren mit der Anwendung „Watt Wächter“, das vereinfachte Bewertungsverfahren, Feldstärkemessung, Fernfeldberechnung und Nahfeldberechnung

Mehrere Aussendungen gleichzeitig

Es können mehrere Funkamateure gleichzeitig an einer Anlage auf verschiedenen Frequenzen senden
In der Regel über verschiedene Antennen
Alle Antennen zusammen müssen für den Personenschutzabstand berücksichtigt werden

VE516: Welche Aussendungen von Amateurfunkanlagen müssen bei der Ermittlung des standortbezogenen Sicherheitsabstandes berücksichtigt werden?

A: Nur die Aussendungen der maximalen Sendeleistung, die die Amateurfunkanlage erbringen kann

B: Alle Aussendungen mit einer Strahlungsleistung (EIRP) größer 10 W, auch Aussendungen im Mobilbetrieb.

C: Alle Aussendungen der ortsfesten Amateurfunkstelle, die ein Funkamateur zeitgleich durchzuführen beabsichtigt

D: Ausschließlich Aussendungen von ortsfest betriebenen Amateurfunkstellen mit einer Strahlungsleistung (EIRP) größer 10 W

VE517: Sie wollen eine Amateurfunkstelle mit mehreren Sendeantennen betreiben und die Personenschutz-Sicherheitsabstände ermitteln. Dabei ergibt sich, dass der Sicherheitsabstand mehrerer Antennen überlappt. Was müssen Sie nun beachten?

A: Für die gesamte Antennenanlage gilt der Sicherheitsabstand der Antenne mit der größten Strahlungsleistung.

B: Die betroffenen Antennen sind gemeinsam zu betrachten, sofern mit ihnen gleichzeitig gesendet werden soll.

C: Die Sicherheitsabstände sind mit der Anzahl der Sendeantennen als Sicherheitsfaktor zu multiplizieren.

D: Es ist sicherzustellen, dass der Sendebetrieb zu jedem Zeitpunkt auf eine der Antennen beschränkt wird.

Standortbescheinigung

Eine Standortbescheinigung kann auf Antrag kostenpflichtig durch die BNetzA ausgestellt werden
Funkamateur muss alle notwendigen Unterlagen und Informationen für die Berechnung bereitstellen

Lageplan
Bauzeichnung mit Montageort der Antennen
Informationen zum Abstrahlverhalten von allen Antennen

VC121: Kann der Funkamateur laut Amateurfunkgesetz (AFuG) eine Standortbescheinigung erhalten?

A: Die BNetzA stellt auf Antrag eine Standortbescheinigung aus.

B: Die BNetzA stellt mit der Zuteilung des Rufzeichens eine Standortbescheinigung aus.

C: Der Funkamateur kann auch auf Antrag keine Standortbescheinigung der BNetzA erhalten.

D: Die Standortbescheinigung kann mit der IT-Anwendung „Watt-Wächter“ erstellt werden.

Verpflichtende Standortbescheinigung

Verpflichtend ist eine Standortbescheinigung, wenn sich am Standort der vorgesehenen ortsfesten Amateurfunkstelle bereits ortsfeste Funkanlagen befinden, die selbst eine Standortbescheinigung benötigen.

VE519: Kann die Bundesnetzagentur für den Betrieb einer ortsfesten Amateurfunkstelle eine Standortbescheinigung fordern?

A: Nur wenn die Amateurfunkstelle gewerblich genutzt wird

B: Nein, für Amateurfunkanlagen gilt das Anzeigeverfahren

C: Ja, wenn die effektive Strahlungsleistung der Amateurfunkstelle 750 W überschreitet

D: Nur wenn sich am Standort der vorgesehenen ortsfesten Amateurfunkstelle bereits ortsfeste Funkanlagen befinden, die selbst eine Standortbescheinigung benötigen.

VE518: Sie wollen eine Amateurfunkstelle an einem Standort errichten, an dem sich bereits andere ortsfeste Funkanlagen befinden. Welche Besonderheit müssen Sie in Bezug auf den Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern beachten?

A: Sofern die Senderausgangsleistung der Amateurfunkstelle 10 W überschreitet, darf sie an diesem Standort nicht betrieben werden.

B: Es ist ein mechanischer Sendeumschalter erforderlich, der verhindert, dass die Amateurfunkanlage gleichzeitig mit einer der anderen Funkanlagen sendet.

C: Sofern die Gesamtleistung aller Funkanlagen am Standort 10 W EIRP erreicht oder überschreitet, ist eine Standortbescheinigung erforderlich.

D: Es ist unzulässig, eine Amateurfunkstelle an einem Standort zu betreiben, an dem sich auch Funkanlagen anderer Funkdienste befinden.

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

EK104: Muss ein Funkamateur als Betreiber einer ortsfesten Amateurfunkstelle bei FM-Telefonie und einer Sendeleistung von 6 W an einer 15-Element-Yagi-Uda-Antenne mit 13 dBd Gewinn im 2 m-Band die Einhaltung der Personenschutzgrenzwerte nachweisen?

A: 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.

B: Ja, er ist in diesem Fall verpflichtet die Einhaltung der Personenschutzgrenzwerte nachzuweisen.

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 10 W EIRP sicherzustellen.

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

EK107: Sie errechnen einen Sicherheitsabstand für Ihre Antenne. Von welchem Punkt aus muss dieser Sicherheitsabstand eingehalten werden, wenn Sie bei der Berechnung die Fernfeldnäherung verwendet haben? Er muss eingehalten werden ...

A: vom Einspeisepunkt der Antenne.

B: vom untersten Punkt der Antenne.

C: von jedem Punkt der Antenne.

D: von der Mitte der Antenne, d. h. dort, wo sie am Mast befestigt ist.

Personenschutzabstand III

Feldwellenwiderstand und Feldstärken

Feldwellenwiderstand im Vakuum:
$Z_{F0} = \sqrt{\dfrac{\mu_0}{\varepsilon_0}}$
$\mu_0$ ist die magnetische Feldkonstante, $\varepsilon_0$ die elektrische Feldkonstante
Magnetische Feldstärke wird über $\mu_0$, magnetische Flussdichte und Magnetisierung berechnet

In einem Medium (z. B. Luft) gilt:
$Z_{F} = \sqrt{\dfrac{\mu}{\varepsilon}}$
Elektrische und magnetische Feldstärke hängen vom Wellenwiderstand des Mediums ab

AK102: Durch welche Größe sind Beträge der elektrischen und magnetischen Feldstärke eines elektromagnetischen Feldes im Fernfeld miteinander verknüpft?

A: Durch die Aufbauhöhe der Antenne

B: Durch den Wellenwiderstand im jeweiligen Medium

C: Durch die Polarisationsrichtung der verwendeten Antenne

D: Durch die Ausbreitungsbedingungen in der Ionosphäre

Leistung am Einspeisepunkt der Antenne

Antenneneingangsleistung ergibt sich aus der Sendeleistung abzüglich der Kabeldämpfung
Kabelverluste werden als Dämpfungsfaktor (z. B. 10 dB → 0,1) berücksichtigt
Formel: $P_{Ant} = D \cdot P_{Sender}$

AK104: Wie errechnen Sie die Leistung am Einspeisepunkt der Antenne (Antenneneingangsleistung) bei bekannter Senderausgangsleistung?

A: Die Antenneneingangsleistung ist der Spitzen-Spitzen-Wert der Senderausgangsleistung, also: $P_{\textrm{Ant}} = 2\cdot\sqrt{2\cdot P_{\textrm{Sender}}}$

B: Die Antenneneingangsleistung ist der Spitzenwert der Senderausgangsleistung, also: $P_{\textrm{Ant}} = \sqrt{2\cdot P_{\textrm{Sender}}}$

C: Antenneneingangsleistung und Senderausgangsleistung sind gleich, da die Kabelverluste bei Amateurfunkstationen vernachlässigbar klein sind, d. h. es gilt: $P_{\textrm{Ant}} = P_{\textrm{Sender}}$

D: Sie ermitteln die Verluste zwischen Senderausgang und Antenneneingang und berechnen aus dieser Dämpfung einen Dämpfungsfaktor$ D$; die Antenneneingangsleistung ist dann: $P_{\textrm{Ant}} = D\cdot P_{\textrm{Sender}}$

Maximale Sendeleistung gemäß BEMFV

Sicherheitsabstand muss im Fernfeld liegen:
$d > \dfrac{\lambda}{2\pi}$
(hier: 5 m ist deutlich größer als der Mindestabstand)

Berechnung der Antenneneingangsleistung:
$P_A = \dfrac{28^2 \cdot 5^2}{30\Omega\cdot 6,56} \approx 99,59\,\text{W}$
Die Sendeleistung sollte auf ca. 100 W begrenzt werden
Einheitengleichung bestätigt: $W = V \cdot A$

AK107: Sie betreiben eine Amateurfunkstelle auf dem 2 m-Band im Modulationsverfahren FM mit einer Rundstrahlantenne mit 6 dB Gewinn bezogen auf einen Dipol. Wie hoch darf die maximale Ausgangsleistung Ihres Senders unter Vernachlässigung der Kabeldämpfung sein, wenn der Grenzwert für den Personenschutz 28 Volt/m und der zur Verfügung stehende Sicherheitsabstand 5 m beträgt?

A: ca. 100 W

B: ca. 75 W

C: ca. 265 W

D: ca. 160 W

Lösungsweg

gegeben: $g_d = 6dBd$
gegeben: $E = 28\frac{V}{m}$

gegeben: $d = 5m$
gesucht: $P_S$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{d}\\ \Rightarrow P_{EIRP} &= \frac{(E \cdot d)^2}{30Ω}\\ &= \frac{(28\frac{V}{m} \cdot 5m)^2}{30Ω}\\ &= 653W\end{aligned}$

$\begin{aligned}P_{EIRP} &= P_S \cdot 10^{\frac{g_d – a + 2,15dB}{10dB}}\\ \Rightarrow P_S &= \frac{P_{EIRP}}{10^{\frac{g_d – a + 2,15dB}{10dB}}}\\ &= \frac{653W}{10^{\frac{6dBd – 0 + 2,15dB}{10dB}}}\\ &= \frac{653W}{6,53}\\ &\approx 100W\end{aligned}$

AK113: Eine Yagi-Uda-Antenne mit 12,15 dBi Antennengewinn wird mit 250 W Sendeleistung im 2 m-Band direkt gespeist. Welche elektrische Feldstärke ergibt sich bei Freiraumausbreitung in 30 m Entfernung in etwa?

A: 11,7 V/m

B: 10,1 V/m

C: 9,1 V/m

D: 15,0 V/m

Lösungsweg

gegeben: $g_i = 12,15dBi$
gegeben: $P_A = 250W$

gegeben: $d = 30m$
gesucht: $E$

$\begin{aligned}G_i &= 10^{\frac{g_i}{10dB}}\\ &= 10^{\frac{12,15dBi}{10dB}}\\ &= 16,4\end{aligned}$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_A \cdot G_i}}{d}\\ &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot 250W \cdot 16,4}}{30m}\\ &= \frac{350V}{30m}\\ &\approx 11,7\frac{V}{m}\end{aligned}$

AK114: Eine vertikale Dipol-Antenne wird mit 10 W Sendeleistung im 70 cm-Band direkt gespeist. Welche elektrische Feldstärke ergibt sich bei Freiraumausbreitung in 10 m Entfernung in etwa?

A: 2,2 V/m

B: 1,7 V/m

C: 8,9 V/m

D: 0,4 V/m

Lösungsweg

gegeben: $P_{ERP} = 100W$
gegeben: $d = 100m$
gesucht: $E$

$\begin{aligned}P_{EIRP} &= P_{ERP} \cdot 1,64\\ &= 100W \cdot 1,64\\ &= 164W\end{aligned}$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{d}\\ &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot 164W}}{100m}\\ &= 0,7\frac{V}{m}\end{aligned}$

AK115: Eine Amateurfunkstelle sendet in FM mit einer äquivalenten Strahlungsleistung (ERP) von 100 W. Wie groß ist die Feldstärke im freien Raum in einer Entfernung von 100 m?

A: 0,5 V/m

B: 0,43 V/m

C: 0,55 V/m

D: 0,7 V/m

Lösungsweg

gegeben: $P_{ERP} = 100W$
gegeben: $d = 100m$
gesucht: $E$

$\begin{aligned}P_{EIRP} &= P_{ERP} \cdot 1,64\\ &= 100W \cdot 1,64\\ &= 164W\end{aligned}$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{d}\\ &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot 164W}}{100m}\\ &= 0,7\frac{V}{m}\end{aligned}$

Grenzwerte

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

EK101: Die Feldstärkegrenzwerte für den Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern sind von der Frequenz abhängig, weil ...

A: die spezifische Absorptionsrate bei einigen Frequenzen nicht messbar ist.

B: auf den Amateurfunkbändern unterschiedlich hohe Sendeleistungen zugelassen sind.

C: die Fähigkeit des Körpers, hochfrequente Strahlung zu absorbieren, frequenzabhängig ist.

D: niederfrequente elektromagnetische Felder energiereicher sind als hochfrequente.

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 bei 14 MHz
Berechnung erfolgt mit Näherungsformel (im nächsten Abschnitt)

Momentaner Spitzenwert

Maximaler momentaner Spitzenwert
Elektrische Feldstärke in kV/m
Grenzwerte sind bis 10 MHz frequenzabhängig
z.B. 0,083 kV/m bei 3,5 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

EK102: Mit welchem zeitlichen Bezug ist die Feldstärke für die Einhaltung der Grenzwerte der 26. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über elektromagnetische Felder – 26. BImSchV) zu betrachten?

A: 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

B: 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

C: Tagsüber maximale Momentanwerte und in den Nachtstunden zwischen Einbruch der Dunkelheit und Sonnenaufgang quadratisch gemittelt über 6 Minuten

D: Tagsüber maximale Momentanwerte und in den Nachtstunden zwischen Einbruch der Dunkelheit und Sonnenaufgang quadratisch gemittelt über 3 Minuten

Körperhilfen

Aktive Körperhilfen (z.B. Herzschrittmacher) dürfen nicht in elektrische Felder gebracht werden, deren Stärke die Grenzwerte der aktiven Körperhilfe überschreiten
Der Grenzwert ist hier immer der maximale Momentanwert

EK103: Zum Schutz von Personen in elektromagnetischen Feldern sind in bestimmten Fällen auch Grenzwerte für aktive Körperhilfen einzuhalten. Mit welchem zeitlichen Bezug ist die Feldstärke hierbei zu betrachten?

A: Als minimaler Momentanwert

B: Quadratisch gemittelt über 3 Minuten

C: Quadratisch gemittelt über 6 Minuten

D: Als maximaler 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 $d$

$$\begin{equation}\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{30\Omega \cdot P_A \cdot G_i}}{E}\\ &= \dfrac{\sqrt{30\Omega \cdot P_{\textrm{EIRP}}}}{E} \end{split}\end{equation}$$

EK108: Sie möchten den Personenschutz-Sicherheitsabstand für die Antenne Ihrer Amateurfunkstelle für das 10 m-Band und das Modulationsverfahren FM berechnen. Der Grenzwert im Fall des Personenschutzes beträgt 28 V/m. Sie betreiben eine Yagi-Uda-Antenne mit einem Gewinn von $7,5 $dBd. Die Antenne wird von einem Sender mit einer Leistung von 100 W über ein langes Koaxialkabel gespeist. Die Kabeldämpfung beträgt 1,5 dB. Wie groß muss der Sicherheitsabstand sein?

A: 5,0 m

B: 3,9 m

C: 2,5 m

D: 20,7 m

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?

$$\begin{equation}\nonumber \begin{split} \nonumber d &> \frac{\lambda}{2\pi}\\ \nonumber 5m &> \frac{10m}{2\pi}\\ \nonumber 5m &\gtrapprox 1,6m \end{split}\end{equation}$$

EK106: Wann ist die Berechnung des Personenschutz-Sicherheitsabstands mit der Näherungsformel für die Fernfeldberechnung auf den Bändern 160 m und 80 m ungültig? Die Berechnung ist ungültig, wenn das Ergebnis kleiner ist als ...

A: 160 m-Band: 25,5 m, 80 m-Band: 12,7 m

B: 160 m-Band: 51,0 m, 80 m-Band: 25,4 m

C: 160 m-Band: 640 m, 80 m-Band: 320 m

D: 160 m-Band: 12,8 m, 80 m-Band: 6,4 m

Lösung

Personenschutz-Sicherheitsabstand gilt nur im Freiraum
$d > \frac{\lambda}{2\pi}$
160m-Band: 25,5 m
80m-Band: 12,7 m

EK105: Sie möchten den Personenschutz-Sicherheitsabstand für ihren neuen, fest aufgebauten Halbwellendipol für das 80 m-Band (3,5 bis 3,8 MHz) bestimmen. Bei 100 W Sendeleistung errechnen Sie mit Hilfe der Näherungsformel für die Fernfeldberechnung einen erforderlichen Abstand von 3,65 m. Ist dieser Sicherheitsabstand gültig?

A: 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.

B: Der errechnete Personenschutz-Sicherheitsabstand ist akzeptiert, sofern die vor Inbetriebnahme einzureichende „Anzeige ortsfester Amateurfunkanlagen“ gemäß § 9 BEMFV von der Bundesnetzagentur nicht beanstandet wird.

C: Der errechnete Personenschutz-Sicherheitsabstand muss erst noch mit einem Sicherheitszuschlag ($\sqrt{2}$) multipliziert werden.

D: Der errechnete Personenschutz-Sicherheitsabstand ist gültig, da Berechnungen mit der Näherungsformel für die Fernfeldberechnung im Amateurfunk hinreichend genau sind.

Näherungsformel II

Sicherheitsabstand: Fernfeldberechnung (ohne Kabeldämpfung)

Bei ortsfesten Amateurfunkanlagen wird der Sicherheitsabstand mittels Fernfeldformel ermittelt

$d=\dfrac{\sqrt{30\,\Omega\cdot P_A\cdot G_i}}{E}$

Zusatzinformation zu Modulationsverfahren in der Sicherheitsabstandberechnung

Bei der Anzeige einer ortsfesten Amateurfunkanlage (nach § 9, BEMFV) muss der Umrechnungsfaktor $\textrm{Faktor}_\textrm{FmodPers}$ eingetragen werden
Dieser Faktor wandelt die angegebene Spitzenleistung (PEP) in die mittlere Leistung um, welche in der Fernfeldformel zur Berechnung des Sicherheitsabstands verwendet wird
RTTY und FM (wie die meisten Modulationsverfahren) haben hierbei den Faktor 1

AK106: Sie möchten den Personenschutz-Sicherheitsabstand für die Antenne Ihrer Amateurfunkstelle für das 10 m-Band und das Übertragungsverfahren RTTY berechnen. Der Grenzwert im Fall des Personenschutzes beträgt 28 V/m. Sie betreiben einen Dipol, der von einem Sender mit einer Leistung von 100 W über ein Koaxialkabel gespeist wird. Die Kabeldämpfung sei vernachlässigbar. Wie groß muss der Sicherheitsabstand sein?

A: 1,96 m

B: 5,01 m

C: 2,50 m

D: 13,7 m

Lösungsweg

gegeben: $E = 28\frac{V}{m}$
gegeben: $P_S = P_A = 100W$

gegeben: $G_i = 1,64$
gesucht: $d$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_A \cdot G_i}}{d}\\ \Rightarrow d &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_A \cdot G_i}}{E}\\ &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot 100W \cdot 1,64}}{28\frac{V}{m}}\\ &= 2,5m\end{aligned}$

Sicherheitsabstand: Berücksichtigung der Kabeldämpfung

Zuerst wird die effektive isotrope Strahlungsleistung (ERIP) berechnet

$P_\text{EIRP} = P_S\cdot10^{\frac{g_d – a + 2,15}{10}}$

AK108: Sie möchten den Personenschutz-Sicherheitsabstand für die Antenne Ihrer Amateurfunkstelle für das 20 m-Band und das Übertragungsverfahren RTTY berechnen. Der Grenzwert im Fall des Personenschutzes beträgt 28 V/m. Sie betreiben einen Dipol, der von einem Sender mit einer Leistung von 300 W über ein Koaxialkabel gespeist wird. Die Kabeldämpfung beträgt 0,5 dB. Wie groß ist der Sicherheitsabstand?

A: 4,97 m

B: 2,39 m

C: 3,20 m

D: 4,10 m

Lösungsweg

gegeben: $E = 28\frac{V}{m}$
gegeben: $P_S = 300W$
gegeben: $a = 0,5dB$

gegeben: $g_d = 0dBd$
gesucht: $d$

$\begin{aligned}P_{EIRP} &= P_S \cdot 10^{\frac{g_d -a + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 300W \cdot 10^{\frac{0dBd – 0,5dB + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 438,7W\end{aligned}$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{d}\\ \Rightarrow d &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{E}\\ &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot 438,7W}}{28\frac{V}{m}}\\ &= 4,10m\end{aligned}$

AK109: Sie möchten den Personenschutz-Sicherheitsabstand für die Antenne Ihrer Amateurfunkstelle für das 20 m-Band und das Übertragungsverfahren RTTY berechnen. Der Grenzwert im Fall des Personenschutzes beträgt 28 V/m. Sie betreiben einen Dipol, der von einem Sender mit einer Leistung von 700 W über ein Koaxialkabel gespeist wird. Die Kabeldämpfung beträgt 0,5 dB. Wie groß ist der Sicherheitsabstand?

A: 5,62 m

B: 6,26 m

C: 4,87 m

D: 7,36 m

Lösungsweg

gegeben: $E = 28\frac{V}{m}$
gegeben: $P_S = 700W$
gegeben: $a = 0,5dB$

gegeben: $g_d = 0dBd$
gesucht: $d$

$\begin{aligned}P_{EIRP} &= P_S \cdot 10^{\frac{g_d -a + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 700W \cdot 10^{\frac{0dBd – 0,5dB + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 1023,5W\end{aligned}$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{d}\\ \Rightarrow d &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{E}\\ &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot 1023,5W}}{28\frac{V}{m}}\\ &= 6,26m\end{aligned}$

AK110: Sie möchten den Personenschutz-Sicherheitsabstand für die Antenne Ihrer Amateurfunkstelle in Hauptstrahlrichtung für das 2 m-Band und die Modulationsverfahren FM berechnen. Der Grenzwert im Fall des Personenschutzes beträgt 28 V/m. Sie betreiben eine Yagi-Uda-Antenne mit einem Gewinn von $11,5 $dBd. Die Antenne wird von einem Sender mit einer Leistung von 75 W über ein Koaxialkabel gespeist. Die Kabeldämpfung beträgt 1,5 dB. Wie groß muss der Sicherheitsabstand sein?

A: 6,86 m

B: 5,35 m

C: 22,09 m

D: 2,17 m

Lösungsweg

gegeben: $E = 28\frac{V}{m}$
gegeben: $P_S = 75W$
gegeben: $a = 1,5dB$

gegeben: $g_d = 11,5dBd$
gesucht: $d$

$\begin{aligned}P_{EIRP} &= P_S \cdot 10^{\frac{g_d -a + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 75W \cdot 10^{\frac{11,5dBd – 1,5dB + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 1230,4W\end{aligned}$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{d}\\ \Rightarrow d &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{E}\\ &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot 1230,4W}}{28\frac{V}{m}}\\ &= 6,86m\end{aligned}$

AK111: Sie möchten den Personenschutz-Sicherheitsabstand für die Antenne Ihrer Amateurfunkstelle für das 2 m-Band und das Modulationsverfahren FM berechnen. Der Grenzwert im Fall des Personenschutzes beträgt 28 V/m. Sie betreiben eine Yagi-Uda-Antenne mit einem Gewinn von 10,5 dBd. Die Antenne wird von einem Sender mit einer Leistung von 100 W über ein Koaxialkabel gespeist. Die Kabeldämpfung beträgt 1,5 dB. Wie groß ist der Sicherheitsabstand?

A: 8,4 m

B: 5,6 m

C: 7,1 m

D: 6,6 m

Lösungsweg

gegeben: $E = 28\frac{V}{m}$
gegeben: $P_S = 100W$
gegeben: $a = 1,5dB$

gegeben: $g_d = 10,5dBd$
gesucht: $d$

$\begin{aligned}P_{EIRP} &= P_S \cdot 10^{\frac{g_d -a + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 100W \cdot 10^{\frac{10,5dBd – 1,5dB + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 1303,2W\end{aligned}$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{d}\\ \Rightarrow d &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{E}\\ &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot 1303,2W}}{28\frac{V}{m}}\\ &= 7,1m\end{aligned}$

AK112: Sie möchten den Personenschutz-Sicherheitsabstand für das 13 cm-Band und das Modulationsverfahren FM berechnen. Der Grenzwert im Fall des Personenschutzes beträgt 61 V/m. Sie betreiben einen Parabolspiegel mit einem Gewinn von 18 dBd. Die Antenne wird von einem Sender mit einer Leistung von 40 W über ein PE-Schaum-Massivschirm-Kabel mit einer Dämpfung von 2 dB gespeist. Wie groß muss der Personenschutz-Sicherheitsabstand in Hauptstrahlrichtung sein?

A: 14,5 m

B: 4,6 m

C: 5,8 m

D: 3,6 m

Lösungsweg

gegeben: $E = 61\frac{V}{m}$
gegeben: $P_S = 40W$
gegeben: $a = 2dB$

gegeben: $g_d = 18dBd$
gesucht: $d$

$\begin{aligned}P_{EIRP} &= P_S \cdot 10^{\frac{g_d -a + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 40W \cdot 10^{\frac{18dBd – 2dB + 2,15dB}{10dB}}\\ &= 2612,5W\end{aligned}$

$\begin{aligned}E &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{d}\\ \Rightarrow d &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot P_{EIRP}}}{E}\\ &= \frac{\sqrt{30Ω \cdot 2612,5W}}{61\frac{V}{m}}\\ &= 4,6m\end{aligned}$

Nahfeld

Nahfeld und seine Unterteilung

Das Nahfeld gliedert sich in das reaktive und das strahlende Nahfeld
In den meisten Fällen kann das strahlende Nahfeld wie das Fernfeld behandelt werden

Reaktives Nahfeld

Im reaktiven Nahfeld besteht keine konstante Phasenbeziehung zwischen elektrischer und magnetischer Feldstärke

AK101: Warum ist im Nahfeld einer Strahlungsquelle keine einfache Umrechnung zwischen den Feldgrößen E und H und damit auch keine vereinfachte Berechnung des Schutzabstandes möglich?

A: Weil die elektrische und die magnetische Feldstärke im Nahfeld immer senkrecht aufeinander stehen und eine Phasendifferenz von 90° aufweisen.

B: Weil die elektrische und die magnetische Feldstärke im Nahfeld nicht exakt senkrecht aufeinander stehen und sich durch die nicht ideale Leitfähigkeit des Erdbodens am Sendeort der Feldwellenwiderstand des freien Raumes verändert.

C: Weil die elektrische und die magnetische Feldstärke im Nahfeld keine konstante Phasenbeziehung zueinander aufweisen.

D: Weil die elektrische und die magnetische Feldstärke im Nahfeld nicht senkrecht zur Ausbreitungsrichtung stehen und auf Grund des Einflusses der Erdoberfläche eine Phasendifferenz von größer 180° aufweisen.

Fernfeld und konstante Phasenbeziehung

Eine konstante Phasenbeziehung zwischen elektrischer und magnetischer Feldstärke entsteht erst im Fernfeld
Das eigentliche Fernfeld beginnt erst bei $4\cdot\lambda$
Wird die Fernfeld-Näherungsformel im strahlenden Nahfeld verwendet, ergibt sich eine höhere, konservative Feldstärke
Dies gilt nicht für magnetische und sehr kurze Antennen

Übergang vom reaktiven Nahfeld zum strahlenden Nahfeld

Der Übergang ist abhängig von der Wellenlänge
Erfüllte Bedingung: $d > \frac{\lambda}{2\pi}$
Beispiel: Bei $\lambda = 20\,\text{m}$ liegt der Übergang bei ca. $d \approx 3,18\,\text{m}$

Personenschutzabstände im Fernfeld

Im Fernfeld kann eine Näherungsformel zur Berechnung von Personenschutzabständen angewendet werden
Formel: $d = \dfrac{\sqrt{30\,\Omega\cdot P_{\textrm{EIRP}}}}{E}$
Gilt für die meisten Antennenformen, wenn $d > \frac{\lambda}{2\pi}$ erfüllt ist
Bei kleinen Antennen oder Sicherheitsabständen im Nahfeld ist die Formel nicht anwendbar

AK103: In welchem Fall hat die folgende Formel zur Berechnung des Sicherheitsabstandes Gültigkeit und was sollten Sie tun, wenn die Gültigkeit nicht mehr sichergestellt ist? $d = \frac{\sqrt{30 Ω\cdot P_{\textrm{EIRP}}}}{E}$

A: Im Bereich von Amateurfunkstellen ist der Unterschied zwischen Nah- und Fernfeld so gering, dass obige Formel, die eigentlich nur im Fernfeld gilt, trotzdem für alle Raumbereiche verwendet werden kann.

B: Die Formel gilt nur für Abstände $d > \frac{\lambda}{2\cdotπ}$ bei den meisten Antennenformen (z. B. Dipol-Antennen). Für Antennen, die z. B. geometrisch klein im Verhältnis zur Wellenlänge sind und/oder in kürzerem Abstand zur Antenne muss der Sicherheitsabstand zum Beispiel durch Feldstärkemessungen oder Nahfeldberechnungen (Simulationen) ermittelt werden.

C: Die Formel gilt nur für Abstände $d > \frac{\lambda}{2\cdotπ}$ bei horizontal polarisierten Antennen. Bei kleineren Abständen und immer bei vertikal polarisierten Antennen muss der Sicherheitsabstand durch zum Beispiel Feldstärkemessungen oder Nahfeldberechnungen (Simulationen) ermittelt werden.

D: Die Formel gilt nur für Abstände $d > \frac{\lambda}{2\cdotπ}$ bei vertikal polarisierten Antennen. Bei kleineren Abständen und immer bei horizontal polarisierten Antennen muss der Sicherheitsabstand durch zum Beispiel Feldstärkemessungen oder Nahfeldberechnungen (Simulationen) ermittelt werden.

Fernfeld

Definition des Fernfelds

Im Fernfeld stehen die Vektoren der elektrischen Feldstärke (E), der magnetischen Feldstärke (H) und der Ausbreitungsrichtung senkrecht aufeinander
Es gibt keine Phasendifferenzen zwischen E und H
Der Feldwellenwiderstand entspricht dem des freien Raums

Grenze zwischen Nahfeld und Fernfeld

Die Grenze ist primär abhängig von der Wellenlänge
Bei Drahtantennen (z. B. Dipole) bildet sich das Fernfeld typischerweise ab einem Abstand von etwa $4\cdot\lambda$
Übergangsbedingung im Nahfeld: $d > \frac{\lambda}{2\pi}$; bei $\lambda = 20\,\text{m}$ ca. $d \approx 3,18\,\text{m}$

Unterteilung des Nahfelds

Das Nahfeld teilt sich in das reaktive und das strahlende Nahfeld
Im reaktiven Nahfeld weisen elektrische und magnetische Feldstärke keine konstante Phasenbeziehung auf
Im strahlenden Nahfeld kann oft die Fernfeld-Näherungsformel verwendet werden – sie liefert konservative, tendenziell höhere Werte
Für magnetische Antennen oder geometrisch sehr kleine Antennen sind alternative Berechnungsverfahren erforderlich

Anwendung der Fernfeld-Näherungsformel

Die Näherungsformel $d = \dfrac{\sqrt{30\,\Omega\cdot P_{\textrm{EIRP}}}}{E}$ gilt für die meisten Antennenformen
Sie wird angewendet, wenn der berechnete Sicherheitsabstand im strahlenden Nahfeld oder im Fernfeld liegt
Die Formel erspart aufwendige Messungen oder Simulationen zur Ermittlung der Personenschutzabstände

Bewertungsverfahren nach BEMFV

Abbildung 529: In diesem Dokument sind die Bewertungsverfahren beschrieben.

In den Erläuterungen der Bewertungsverfahren nach BEMFV hat die BNetzA die Begriffe und Verfahren für die Ermittlung der Sicherheitsabstände beschrieben.

Personenschutz bei Richtantennen

Winkeldämpfung bei Richtantennen

Abbildung 530: In einem Winkel von 40° unterhalb der Achse der Hauptstrahlungskeule ist die Strahlungsleistung 6 dB geringer als bei dem Winkel 0°.

In der Mitte der Strahlungskeule wird die maximale Leistung abgestrahlt; in anderen Richtungen (z. B. 40° unterhalb) ist sie um 6 dB (Faktor 0,25) geringer

Wird nur ein Viertel der maximalen Strahlungsleistung angesetzt, so reduziert sich der Sicherheitsabstand um den Faktor $ \sqrt{1/4}=1/2 $
Formel: $ E=\dfrac{\sqrt{30\,\Omega\cdot P_\textrm{EIRP}}}{d} $ umgestellt zu $ d=\dfrac{\sqrt{30\,\Omega\cdot P_\textrm{EIRP}}}{E} $
Beispiel: Ein Sicherheitsabstand von 20 m verringert sich auf 10 m bei 1/4 der Strahlungsleistung

AK105: An der Spitze Ihres Antennenmastes befindet sich eine Yagi-Uda-Antenne, deren Sicherheitsabstand in Hauptstrahlrichtung 20 m beträgt. Schräg unterhalb dieser Antenne befindet sich ein nicht kontrollierbarer Bereich. Sie ermitteln einen kritischen Winkel von 40°. Das vertikale Strahlungsdiagramm der Antenne weist bei diesem Winkel eine Dämpfung von 6 dB auf. Auf welchen Wert verringert sich dann rechnerisch der Sicherheitsabstand bei 40°?

A: Er verringert sich auf 5,02 m.

B: Er verringert sich nicht.

C: Er verringert sich auf 3,33 m.

D: Er verringert sich auf 10 m.

Lösungsweg

Bei Sicherheitsabständen ist die dort befindliche elektrische Feldstärke $E$ in $\frac{U}{m}$ entscheidend.
An der zweiten Position liegt eine um 6dB geringere Spannung vor, also die halbe Spannung
Dadurch kann der Sicherheitsabstand um die Hälfte von 20m auf 10m verringert werden