Antennen und Übertragungsleitungen

Antennen

Abbildung 256: Schematische Darstellung einer Amateurfunkstation mit Funkgerät, Speiseleitung und Antenne
  • Gibt elektrische Schwingungen als Funkwellen ab
  • Funkwellen breiten sich in der Ferne aus
NG101: Welches Bauteil wird durch das Schaltzeichen symbolisiert?

A: Diode

B: Antenne

C: Transistor

D: Erde

Dipol-Antenne

Abbildung 257: Darstellung einer Dipol-Antenne
  • In der Praxis wird häufig der Halbwellendipol verwendet
  • Ist eine halbe Wellenlänge lang
NG103: Wie wird die dargestellte Antenne bezeichnet?

A: Endgespeiste Antenne

B: Groundplane-Antenne

C: Yagi-Uda-Antenne

D: Dipol-Antenne

Anpassung

Dipol-Antenne auf die gewünschte Frequenz bringen durch gleichmäßiges Kürzen oder Verlängern

  • Zu hohe Resonanzfrequenz: Beide Seiten gleichmäßig verlängern
  • Zu niedrige Resonanzfrequenz: Beide Seiten gleichmäßig verkürzen
NG304: Ihre selbstgebaute Dipol-Antenne ist unterhalb der gewünschten Frequenz resonant. Welche Änderung können Sie vornehmen, um die Resonanz in den gewünschten Bereich zu bringen?

A: Beide Enden gleichmäßig kürzen

B: Beide Enden gleichmäßig verlängern

C: Sendeleistung erhöhen

D: Sendeleistung verringern

NG305: Ihre selbstgebaute Dipol-Antenne ist oberhalb der gewünschten Frequenz resonant. Welche Änderung können Sie vornehmen, um die Resonanz in den gewünschten Bereich zu bringen?

A: Beide Enden gleichmäßig kürzen

B: Beide Enden gleichmäßig verlängern

C: Sendeleistung erhöhen

D: Sendeleistung verringern

Yagi-Uda-Antenne

Abbildung 258: Yagi-Uda-Antenne mit Einspeisung am Dipol am vorletzten Element
NG108: Wie wird die dargestellte Antenne bezeichnet?

A: Dipol-Antenne

B: Endgespeiste Antenne

C: Groundplane-Antenne

D: Yagi-Uda-Antenne

Rundstrahlantennen

Ein Dipolschenkel wird durch eine Erdung (Ground) oder große Metallfläche (Fahrzeug) ersetzt

Abbildung 259: Marconi-Antenne
NG105: Wie wird die dargestellte Antenne bezeichnet?

A: Yagi-Uda-Antenne

B: Endgespeiste Antenne

C: Groundplane-Antenne

D: Dipol-Antenne

NG106: Die elektrischen Gegengewichte einer Groundplane-Antenne bezeichnet man auch als ...

A: Reflektoren.

B: Direktoren.

C: Radials.

D: Erdelemente.

NG104: Eine Marconi-Antenne ist ...

A: eine 5/8-$\lambda$-Antenne mit abgestimmten Radials.

B: eine vertikale Halbwellenantenne.

C: eine gegen Erde erregte $\lambda$/4-Vertikalantenne.

D: eine horizontale $\lambda$/2-Langdrahtantenne.

NG102: Was wird durch dieses Schaltzeichen symbolisiert?

A: Diode

B: Batterie

C: Antenne

D: Erde

NG110: Welche Antenne ist für eine 2 m-QSO-Runde mit im Umkreis verteilten Funkamateuren am besten geeignet?

A: Ferritantenne

B: Yagi-Uda-Antenne

C: Langdrahtantenne

D: Rundstrahlantenne

NG111: Welche Antennenkonfiguration ist zu wählen, wenn möglichst viele umliegende Relaisstationen im 2 m- oder im 70 cm-Band erreicht werden sollen?

A: Eine Ferritantenne auf der Fensterbank.

B: Ein Rundstrahler auf dem Hausdach.

C: Eine in einer Richtung fest montierte horizontale Richtantenne.

D: Eine Magnetfußantenne auf dem Dachboden.

Endgespeiste Antennen (End-Fed)

Abbildung 260: Schaltbild einer endgespeisten Antenne
  • Statt in der Mitte das Antennenkabel an einem Ende des Dipols anschließen
  • Häufige Bauform: Endgespeister Halbwellendipol
  • Ist der Draht einer endgespeisten Antenne länger als die Wellenlänge: Langdraht-Antenne
NG107: Wie wird die dargestellte Antenne bezeichnet?

A: Endgespeiste Antenne

B: Yagi-Uda-Antenne

C: Groundplane-Antenne

D: Dipol-Antenne

NG109: Welche Antennenform wird von Funkamateuren in der Regel nur im Kurzwellenbereich und nicht im VHF/UHF-Bereich verwendet?

A: Quad-Antenne

B: Langdraht-Antenne

C: Groundplane-Antenne

D: Yagi-Uda-Antenne

Polarisation

  • Polarisation kann vertikal oder horizontal sein
  • Lässt sich bei den meisten Antennen leicht erkennen
  • Auf VHF und höher sollten alle die gleiche Polarisation verwenden
NB304: Welche Polarisationen unterscheidet man üblicherweise bei der Funkwellenausbreitung im Amateurfunk und wieso sollte man diese beachten?

A: Man unterscheidet horizontale, vertikale sowie links- und rechtszirkulare Polarisation. Die Polarisation von Sende- und Empfangsantenne sollten angeglichen sein, um eine verlustarme Übertragung zu gewährleisten.

B: Man unterscheidet transversale, longitudinale und orthogonale Polarisation. Die Polarisation des Funkgeräts muss an das Stromnetz angepasst sein, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

C: Man unterscheidet kohärente, inkohärente und korrelierte Polarisation. Die Polarisation der Funkwellen sollte regelmäßig geändert werden, um die Störfestigkeit zu erhöhen.

D: Man unterscheidet parallele, koaxiale und drahtlose Polarisation. Die Polarisation der Antennenkabel muss auf die Antennen abgestimmt sein, um Verluste zu minimieren.

Polarisation II

  • Polarisation einer Antenne bezieht sich auf die Ausrichtung des elektrischen Feldes
  • In Hauptstrahlrichtung
  • In Bezug zur Erdoberfläche
  • Die Polarisationsrichtung kann nicht immer an der Bauform der Antenne erkannt werden
EG222: Die Polarisation einer Antenne ...

A: entspricht der Richtung der elektrischen Feldkomponente des empfangenen oder ausgesendeten Feldes in Bezug auf die Nordrichtung (Azimut).

B: wird nach der Ausrichtung der magnetischen Feldkomponente in der Hauptstrahlrichtung in Bezug zur Erdoberfläche angegeben.

C: wird nach der Ausrichtung der elektrischen Feldkomponente in der Hauptstrahlrichtung in Bezug zur Erdoberfläche angegeben.

D: entspricht der Richtung der magnetischen Feldkomponente des empfangenen oder ausgesendeten Feldes in Bezug auf die Nordrichtung (Azimut).

Antennenformen II

Symmetrie

  • Mittengespeiste Dipole sind symmetrische Antennen
  • Weist an beiden Polen (z.B. den Einspeisepunkten) bis auf das Vorzeichen die gleiche Spannung gegenüber Erde auf
  • Bei Dipolen und darauf basierenden Yagi-Uda-Antennen der Fall
  • Die Groundplane-Antenne ist unsymmetrisch, da sie am Anschlusspunkt der Radiale Erdpotential hat
EG213: Welche Antenne gehört nicht zu den symmetrischen Antennen?

A: Faltdipol

B: Groundplane

C: Lang-Yagi-Uda

D: mittengespeister $\lambda$/2-Dipol

Schleifenantennen

  • Draht von insgesamt etwa einer Wellenlänge
  • In Form eines Kreises, Quadrats, Dreiecks, …
  • Beliebt: Delta-Loop-Antenne in Form eines Delta (Δ), da nur ein Mast benötigt wird
EG101: Wie nennt man eine Schleifenantenne, die aus drei gleich langen Drahtstücken besteht?

A: Delta-Loop-Antenne

B: 3-Element-Quad-Loop-Antenne

C: 3-Element-Beam

D: W3DZZ-Antenne

Magnetic-Loop

  • Magnetische Ringantenne, da Abstrahlung im Nahfeld über das Magnetfeld erfolgt
  • Ca. $\frac{\lambda}{10}$ Umfang
  • Wirkungsgrad bei 1 %-10 % im Sendebetrieb
  • Weniger Störungen bei elektrisch leitfähigen oder dämpfenden Gegenständen im Nahfeld
EG105: Welche Antennenform eignet sich für Sendebetrieb und weist dabei im Nahfeld ein starkes magnetisches Feld auf?

A: Ein Faltdipol

B: Eine Cubical-Quad-Antenne

C: Eine magnetische Ringantenne mit einem Umfang von etwa $\lambda$/10

D: Eine Ferritstabantenne

Endgespeiste Antennen

  • Speisung vom Ende her
  • Länge häufig $\frac{\lambda}{2}$
  • Benötigt eine höhere Spannung

Fuchs-Antenne

  • Verwendung eines Anpassglieds (Transformator)
  • Oft verwendet: Fuchskreis
EG104: Welche Antennenart ist hier dargestellt?

A: Windom-Antenne

B: Groundplane-Antenne

C: Dipol-Antenne

D: Fuchs-Antenne

EG103: Welche Antenne ist hier dargestellt?

A: Endgespeiste Antenne mit einfachem Anpassglied

B: Einseitig geerdeter Winkeldipol mit Oberwellenfilter

C: Endgespeiste Antenne mit Collins-Filter zur Anpassung

D: Einband-Drahtantenne mit Preselektor

Richtwirkung

  • Darstellung als Strahlungsdiagramm
  • Für eine Ebene wird in jede Richtung der Gewinn bzw. Feldstärke oder Strahlungsleistung aufgetragen
  • Je weiter der Graphenverlauf vom Mittelpunkt entfernt ist, umso größer der Gewinn bzw. umso höher die Feldstärke und Strahlungsleistung im Fernfeld
  • Oft wird Antenne mit darin dargestellt

Richtwirkung eines Dipols

  • Strahlt rechtwinklig vom Draht ab
  • In einer Ebene betrachtet ergeben sich Keulen neben dem Dipol
  • Ein vertikaler Dipol strahlt rund herum ab
EG215: Für welche Antenne ist dieses Strahlungsdiagramm typisch?

A: Groundplane

B: Halbwellendipol

C: Kugelstrahler

D: Yagi-Uda-Antenne

EG214: Welches der Bilder zeigt das Strahlungsdiagramm eines Halbwellendipols?
A:
B:
C:
D:

Vertikaler Halbwellendipol

  • Ein vertikal montierter Halbwellendipol hat eine flache Abstrahlung
  • Beliebt im DX-Betrieb oder Kontakten über Direkt- oder Bodenwelle
EG219: Eine $\lambda$/2-Vertikalantenne erzeugt ...

A: elliptische Polarisation.

B: einen hohen Abstrahlwinkel.

C: einen flachen Abstrahlwinkel.

D: zirkulare Polarisation.

5/8λ-Antenne

  • Gegen Erde oder Fahrzeugkarosserie erregte 5/8λ-Antenne
  • Spezialfall einer Vertikalantenne
  • Die Länge ist so gewählt, damit sich ein optimaler Gewinn ergibt
EG108: Warum ist eine 5/8-$\lambda$-Antenne besser als eine $\lambda$/4-Antenne für VHF-UHF-Mobilbetrieb geeignet? Sie ...

A: hat mehr Gewinn.

B: verträgt mehr Leistung.

C: ist weniger störanfällig.

D: ist leichter zu montieren.

Groundplane-Antenne

  • Strahlt rechtwinklig zum Strahler ab
  • Strahlungsdiagramm wird von oben betrachtet
  • Nahezu ein Rundstrahler, bis auf den Bereich der Radiale
EG216: Für welche Antenne ist dieses Strahlungsdiagramm typisch?

A: Dipol

B: Kugelstrahler

C: Groundplane

D: Yagi-Uda

Richtantenne

  • Gewinn ist in eine Richtung deutlich höher als in andere Richtungen
EG217: Dieses Strahlungsdiagramm ist typisch für ...

A: eine Richtantenne.

B: einen Viertelwellenstrahler.

C: einen Halbwellendipol.

D: eine Marconi-Antenne.

Antennen für UHF/VHF/SHF

  • Nur für hohe Frequenzen geeignet
  • Im Kurzwellenbereich unüblich, da sie unhandliche Größen erreichen würden

Weitere Antennen für Kurzwelle

  • Die Windom-Antenne ist eine Mehrbandantenne, die aufgrund zwei unterschiedlich langer Schenkel eine Anpassung für mehrere Frequenzen erlaubt
  • Die W3DZZ-Antenne ist ein Dipol für 40m und 80m, deren Enden sich durch Sperrkreise bei 40m verkürzen
EG106: Was sind gebräuchliche Kurzwellen-Amateurfunksendeantennen?

A: Groundplane-Antenne, Dipol-Antenne, Windom-Antenne, Delta-Loop-Antenne, Patchantenne

B: Schlitzantenne, Groundplane-Antenne, Hornstrahler, Dipol-Antenne, Windom-Antenne

C: Langdraht-Antenne, Yagi-Uda-Antenne, Dipol-Antenne, Windom-Antenne, Delta-Loop-Antenne

D: Langdraht-Antenne, Groundplane-Antenne, Parabolantenne, Windom-Antenne, Delta-Loop-Antenne

EG107: Sie wollen verschiedene Antennen für den Funkbetrieb auf Kurzwelle für das 80 m-Band testen. Welche drei Antennen sind besonders geeignet?

A: Dipol, Delta-Loop, Parabolspiegel

B: Dipol, Sperrtopfantenne, W3DZZ-Antenne

C: Dipol, Delta-Loop, W3DZZ-Antenne

D: Kreuz-Yagi-Uda, Groundplane-Antenne, Dipol

Antennenlänge und -resonanz

  • Die Drähte einer Antennen können eine beliebige Länge oder Form haben
  • Jedoch ist dann deren Wellenwiderstand anders
  • Dieser Wellenwiderstand muss an die Speiseleitung angepasst werden, z.B. durch einen Balun
EG102: Eine Drahtantenne für den Amateurfunk im KW-Bereich ...

A: muss unbedingt $\lambda/2$ lang sein.

B: muss eine Länge von $3/4 \lambda$ haben.

C: muss genau $\lambda/4$ lang sein.

D: kann grundsätzlich eine beliebige Länge haben.

EG109: Berechnen Sie die elektrische Länge eines 5/8 $\lambda$ langen Vertikalstrahlers für das 10 m-Band (28,5 MHz).

A: 2,08 m

B: 5,26 m

C: 3,29 m

D: 6,58 m

Lösungsweg

Anstatt direkt die ungefähre Wellenlänge des 10m-Bands zu verwenden, wird hier erst die angegebene Frequenz in die exakte Wellenlänge umgerechnet.

$$\begin{equation} \begin{split} l &= \frac{5}{8}\lambda\\ &= \frac{5}{8} \cdot \dfrac{300}{28,5MHz}\\ &= \frac{5}{8} \cdot 10,53m\\ &= 6,58m\\ \end{split} \end{equation}$$

Faltdipol

  • Ein Draht einer Wellenlänge wird an den Enden zur Länge eines Halbwellen-Dipols umgebogen
  • Die Einspeisung ist immer noch in der Mitte
EG110: Die Länge des Drahtes zur Herstellung eines Faltdipols entspricht ...

A: einer Halbwellenlänge.

B: zwei Wellenlängen.

C: vier Wellenlängen.

D: einer Wellenlänge.

Verkürzungsfaktor I

Wellenausbreitung in Luft und Vakuum:

$\lambda = \dfrac{c}{f}$

EG201: Der Verkürzungsfaktor ist ...

A: die Wurzel aus dem Verhältnis von Induktivität zur Kapazität einer Leitung.

B: das Verhältnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit entlang einer Leitung zur Ausbreitungsgeschwindigkeit im Vakuum.

C: das Verhältnis von Durchmesser zur Länge eines Leiters.

D: das Verhältnis des Leiterwiderstandes zum Fußpunktwiderstand der Antenne.

  • Korrekturfaktor hängt von Drahtdurchmesser, Isolierung und Umgebungseinflüssen ab
  • Bei Drahtantennen sind diese für Resonanz um ca. 5 % zu kürzen
EG202: Welcher Prozentsatz entspricht dem Verkürzungsfaktor (Korrekturfaktor), der üblicherweise für die Berechnung der Länge einer Drahtantenne verwendet wird?

A: 95 %

B: 66 %

C: 100 %

D: 75 %

Fußpunktimpedanz I

Mittengespeister Dipol

  • Speiseimpedanz 73,1 Ω
  • Im Freiraum, also bei einer Aufbauhöhe von min. einer Wellenlänge
  • Recht nahe bei 50 Ω
EG207: Die Fußpunktimpedanz eines mittengespeisten Halbwellendipols in einer Höhe von mindestens einer Wellenlänge über dem Boden beträgt ungefähr ...

A: 30 Ω.

B: 50 Ω.

C: 600 Ω.

D: 75 Ω.

Mittengespeister Dipol

  • Bei geringerer Aufbauhöhe kommt es zu Wechselwirkungen mit dem Boden
  • Speiseimpedanz ca. 40 Ω bis 90 Ω
EG208: Der Fußpunktwiderstand in der Mitte eines Halbwellendipols beträgt je nach Aufbauhöhe ungefähr ...

A: 40 bis 90 Ω.

B: 100 bis 120 Ω.

C: 240 bis 600 Ω.

D: 120 bis 240 Ω.

EG209: Welchen Eingangswiderstand hat ein gestreckter mittengespeister Halbwellendipol?

A: ca. 240 bis 300 Ω

B: ca. 30 Ω

C: ca. 40 bis 90 Ω

D: ca. 120 Ω

Faltdipol

  • Antennenabschnitte sind teilweise parallel geführt
  • Verdoppelt die Spannung
  • Halbiert den Strom
  • $R = \frac{2 \cdot U}{\frac{I}{2}} = 4 \cdot \frac{U}{I}$
  • Speiseimpedanz vervierfacht sich: ca. 240 Ω bis 300 Ω
EG210: Welchen Eingangs- bzw. Fußpunktwiderstand hat ein Faltdipol?

A: ca. 120 Ω

B: ca. 30 bis 60 Ω

C: ca. 60 Ω

D: ca. 240 bis 300 Ω

Groundplane-Antenne

  • Ein Dipolschenkel entfällt und wird durch eine Erde mit möglichst geringem Widerstand ersetzt
  • Hälfte eines Dipols im Freiraum
  • → Speisewiderstand: $\dfrac{73,1 Ω}{2} \approx 37 Ω$
  • Radiale um 45° nach unten abwinkeln ergibt zusätzliche Abstrahlung
  • → Speisewiderstand: 50 Ω
EG211: Welchen Eingangswiderstand hat eine Groundplane-Antenne?

A: ca. 60 bis 120 Ω

B: ca. 600 Ω

C: ca. 240 Ω

D: ca. 30 bis 50 Ω

Yagi-Uda Antenne II

Funktionsprinzip

  • Einspeisung an Strahler ausgeführt als Dipol oder Faltdipol
  • Welle trifft auf längeren Reflektor und kürzeren Direktor
  • Es kann auch mehrere Direktoren geben
EG111: Das folgende Bild enthält eine einfache Richtantenne. Die Bezeichnungen der Elemente in numerischer Reihenfolge lauten ...

A: 1 Direktor, 2 Reflektor und 3 Strahler.

B: 1 Strahler, 2 Direktor und 3 Reflektor.

C: 1 Reflektor, 2 Strahler und 3 Direktor.

D: 1 Direktor, 2 Strahler und 3 Reflektor.

Parasitäre Elemente

  • Reflektor und Direktor schwingen ohne elektrische Verbindung zum Strahler zu haben
  • Haben auch keine Antenneneinspeisung
  • Nehmen dennoch Energie auf und geben sie wieder ab
EG212: An welchem Element einer Yagi-Uda-Antenne erfolgt die Energieeinspeisung? Sie erfolgt am ...

A: Reflektor

B: Direktor

C: Strahler

D: Strahler und am Reflektor gleichzeitig

Richtwirkung

  • Zwischen Strahler und Elementen gibt es eine räumliche und zeitliche Phasenverschiebung
  • Durch die Überlagerung der Abstrahlung entsteht eine Richtwirkung
  • Destruktive Interferenz: Wellen löschen sich aus
  • Konstruktive Interferenz: Wellen verstärken sich

Strahlungsdiagramm

  • Große Hauptkeule in Richtung der Direktoren
  • Kleine Nebenkeulen und insbesondere Rückkeule
EG218: Für welche Antenne ist dieses Strahlungsdiagramm typisch?

A: Kugelstrahler

B: Yagi-Uda

C: Dipol

D: Groundplane

Parabolspiegel I

Mikrowellen

  • Frequenzen zwischen 1 GHz und 300 GHz
  • Wellenlänge von Millimetern bis wenigen Dezimetern
  • Können von Metallen reflektiert werden

Parabolspiegel

  • Parabolisch geformte Metalloberfläche oder engmaschiges Gitter
  • Parallel einfallende Wellen werden auf einem Punkt vor dem Spiegel gebündelt
EG113: Eine scharf bündelnde Antenne für den Mikrowellenbereich besteht häufig aus einem ...

A: zylindrisch konvex geformten Spiegelkörper und einer Erregerantenne (Feed).

B: paraboloid geformten Spiegelkörper und einem isotropen Strahler.

C: hyperbolisch konkav geformten Spiegelkörper und einem isotropen Strahler.

D: paraboloid geformten Spiegelkörper und einer Erregerantenne (Feed).

Beugungseffekt

  • Durch die Welleneigenschaften kommt es zu Beugungseffekten
  • Bündelung kommt nicht genau in einem Punkt zustande
  • Abweichung kann durch Größe der Schüssel kompensiert werden
  • Gewinn wird dadurch erhöht
  • Optimal: Einige Wellenlängen oder mehr
EG114: Welcher Durchmesser sollte für eine Parabolspiegelantenne im Hinblick auf möglichst hohen Gewinn gewählt werden?

A: Genau zwei Wellenlängen (Lambda) der verwendeten Frequenz.

B: Mindestens fünf Wellenlängen (Lambda) der verwendeten Frequenz.

C: Eine Wellenlänge (Lambda) der verwendeten Frequenz.

D: Höchstens drei Wellenlängen (Lambda) der verwendeten Frequenz.

Strom- und Spannungsspeisung I

Speisewiderstand

  • Eine Antenne wird mit Spannung und Strom gespeist
  • Deren Verhältnis zueinander ergibt den Speisewiderstand
  • Für Leistung müssen immer Spannung und Strom vorhanden sein
  • Wäre eines von beiden 0, erfolgt keine Leistungsabgabe
  • Speisewiderstand hängt vom Ort der Einspeisung ab

Stromgespeiste Antennen

  • Hoher Strom bei vergleichsweise geringer Spannung am Speisepunkt
  • Niedriger Speisewiderstand
  • ca. 36 Ω bis 100 Ω
  • Niederohmiges Verhalten

Spannungsgespeiste Antenne

  • Hohe Spannung bei vergleichsweise geringem Strom am Speisepunkt
  • Hoher Speisewiderstand
  • ca. 1500 Ω bis 4000 Ω
  • Hochohmiges Verhalten

Einspeisung am Halbwellendipol

  • Ladungsträger schwingen hin und her
  • In der Mitte werden besonders viele Ladungsträger bewegt → Strombauch
  • An den Enden entstehen besonders hohe Spannungen → Spannungsbauch
  • Wenige Ladungsträger → Stromknoten
  • Keine Spannung → Spannungsknoten
  • Strombauch in der Mitte
  • Spannungsbauch an den Enden
  • Stromknoten an den Enden
  • Spannungsknoten in der Mitte
EG203: Welche Aussage zur Strom- und Spannungsverteilung auf einem Dipol ist richtig?

A: Am Einspeisepunkt eines Dipols entsteht immer ein Spannungsbauch und ein Stromknoten.

B: An den Enden eines Dipols entsteht immer ein Spannungsknoten und ein Strombauch.

C: Am Einspeisepunkt eines Dipols entsteht immer ein Spannungsknoten und ein Strombauch.

D: An den Enden eines Dipols entsteht immer ein Stromknoten und ein Spannungsbauch.

EG204: Ein Dipol wird stromgespeist, wenn an seinem Einspeisepunkt ...

A: ein Spannungsknoten und ein Strombauch vorhanden sind. Er ist dann niederohmig.

B: ein Spannungs- und ein Strombauch vorhanden sind. Er ist dann niederohmig.

C: ein Spannungs- und ein Stromknoten vorhanden sind. Er ist dann hochohmig.

D: ein Spannungsbauch und ein Stromknoten vorhanden sind. Er ist dann hochohmig.

EG206: Ein Halbwellendipol wird auf der Grundfrequenz in der Mitte ...

A: spannungsgespeist.

B: endgespeist.

C: parallel gespeist.

D: stromgespeist.

Endgespeister Halbwellendipol

  • Spannungsgespeiste Antenne
  • Hoher Speisewiderstand
EG205: Ein Dipol wird spannungsgespeist, wenn an seinem Einspeisepunkt ...

A: ein Spannungsknoten und ein Strombauch liegt. Er ist dann niederohmig.

B: ein Spannungs- und ein Stromknoten liegt. Er ist dann hochohmig.

C: ein Spannungsbauch und ein Stromknoten liegt. Er ist dann hochohmig.

D: ein Spannungs- und ein Strombauch liegt. Er ist dann niederohmig.

Bauch und Knoten von Strom und Spannung

Antennengewinn in dBi und dBd

Richtwirkung

  • Isotropstrahler: Hypothetische Antenne, die in alle Richtungen gleich stark abstrahlt
  • Eine reale Antenne weist eine Richtwirkung auf
  • In bestimmten Richtungen stärker als der Isotropstrahler
  • In bestimmten Richtungen schwächer als der Isotropstrahler
  • Die Hauptstrahlrichtung ist die Richtung mit dem maximalen Antennengewinn

Gewinn in dBi

  • Gewinn in eine Richtung gegenüber dem Isotropstrahler
  • Kann in dB angegeben werden
  • Bei Bezug auf den Isotropstrahler wird dBi verwendet
EG220: Der Gewinn von Antennen wird häufig in dBi angegeben. Auf welche Vergleichsantenne bezieht man sich dabei? Man bezieht sich dabei auf den ...

A: Halbwellenstrahler.

B: Vertikalstrahler.

C: Horizontalstrahler.

D: Isotropstrahler.

Gewinn eines Halbwellendipols

  • Ein Halbwellendipol strahlt senkrecht zum Leiter um 2,15 dB stärker ab als ein Isotropstrahler
  • Der Gewinn beträgt 2,15 dBi

Gewinn in dBd

  • Bei anderen Antennen ist der Gewinn gegenüber einem Halbwellendipol interessant
  • Bei Bezug auf den Halbwellendipol wird dBd verwendet
  • Ein Halbwellendipol hat in Hauptstrahlrichtung einen Gewinn von 0 dBd und 2,15 dBi
EG221: Ein Antennenhersteller gibt den Gewinn einer Antenne mit 5 dBd an. Wie groß ist der Gewinn der Antenne in dBi?

A: 5 dBi

B: 2,5 dBi

C: 2,85 dBi

D: 7,15 dBi

Standortwahl

  • Wechselwirkungen mit anderen elektrischen Installationen und Geräten vermeiden
  • Insbesondere in der eigenen Wohnung und der der Nachbarn
  • Wechselwirkungen können auch den eigenen Funkempfang stören
  • Und im Sendebetrieb die Funktionsweise des Geräts stören
  • → Antenne möglichst im Außenbereich anbringen
EG223: Eine im Außenbereich installierte Sendeantenne hat den Vorteil, dass ...

A: die Kopplung mit den elektrischen Leitungen im Haus reduziert wird.

B: das Sendesignal einen niedrigeren Pegel aufweist.

C: sie in geringerem Ausmaß Ausstrahlungen unterworfen ist.

D: sie eine geringere Anzahl von Harmonischen abstrahlt.

Installation Kurzwellenantenne

  • Am besten rechtwinklig vom Haus wegführen
  • Hauptstrahlrichtung zeigt nicht auf das Gebäude und das der Nachbarn
  • Weniger Störungen durch Einkopplung in die Leitungen im Haus
EJ110: Ein Funkamateur wohnt in einem Reihenhaus. An welcher Stelle sollte eine Drahtantenne für den Sendebetrieb auf dem 80 m-Band angebracht werden, um störende Beeinflussungen möglichst zu vermeiden?

A: Am gemeinsamen Schornstein neben der Fernsehantenne

B: Möglichst innerhalb des Dachbereichs

C: Drahtführung rechtwinklig zur Häuserzeile

D: Entlang der Häuserzeile auf der Höhe der Dachrinne

Installation Richtantenne

  • Am besten so hoch und so weit weg wie möglich
  • Feldstärke in Hauptstrahlrichtung nimmt mit der Entfernung ab
EG112: Welcher Standort ist für eine HF-Richtantenne am besten geeignet, um mögliche Beeinflussungen bei den Geräten des Nachbarn zu vermeiden?

A: So niedrig und nah am Haus wie möglich

B: Auf dem Dach, wobei die Dachfläche des Nachbarn mit abgedeckt werden sollte

C: An der Seitenwand zum Nachbarn

D: So hoch und weit weg wie möglich

Einbau Kfz

Abbildung 270: Einbau des Bedienteils eines VHF/UHF-Funkgerätes in die Mittelkonsole eines PKW

Einbau

Abbildung 271: Magnetfußantenne auf Fahrzeugdach
  • Groundplane-Antenne mit Fahrzeugdach als Gegenelement

Achtung

Abbildung 272: Stromkabel mit Sicherungshalter
NK308: Damit die Zulassung eines Kraftfahrzeugs nicht ungültig wird, sind vor dem Einbau einer mobilen Sende-/Empfangseinrichtung grundsätzlich die Anweisungen ...

A: für den Einbau mobiler Sendeanlagen der Bundesnetzagentur einzuhalten.

B: des Kraftfahrt-Bundesamtes einzuhalten.

C: des Amateurfunkgeräte-Herstellers zu beachten.

D: des Kfz-Herstellers zu beachten.

NK310: Wo sollte aus funktechnischer Sicht eine mobile VHF-Antenne an einem PKW vorzugsweise installiert werden?

A: Auf dem Armaturenbrett

B: Auf dem vorderen Kotflügel

C: Auf der Mitte des Metalldaches

D: Auf der hinteren Stoßstange

NK309: Um eine Beeinflussung der Elektronik des Kraftfahrzeugs zu verhindern, sollte das Antennenkabel ...

A: über das Fahrzeugdach verlegt sein.

B: entlang der Innenseite des Motorraumes verlegt werden.

C: nicht parallel und möglichst weit von der Fahrzeugverkabelung entfernt verlegt werden.

D: im Kabelbaum des Kraftfahrzeugs geführt werden.

NK307: Welche Gefahren können beim unsachgemäßen Anschließen eines Funkgerätes an die 12 V-Batterie in einem Kraftfahrzeug entstehen?

A: Keine, da 12 V-Gleichspannung aus der Kfz-Batterie für den Menschen ungefährlich ist

B: Lichtbogen und Fahrzeugbrand

C: Elektrischer Schock durch Überschläge aus der Zündspule

D: Überlastung der Sendeendstufe im Funkgerät durch zu hohe Versorgungsspannung

Übertragungsleitungen

Die im Sender erzeugte Sendeleistung möchte man möglichst vollständig und ohne Verluste von der Antenne abstrahlen

Koaxialkabel

Abbildung 273: Koaxial-Kabel im Detail

Unterschiedliche Koaxialkabel

Abbildung 274: Beispiele gebräuchlicher Koaxialkabel

Kabeldämpfung

  • Im Koaxialkabel entsteht Verlust durch Umsetzung von Sendeleistung in Wärme
  • Der Verlust wird Kabeldämpfung genannt
  • Messung in Dezibel (dB) je 100 m
  • Verluste steigen mit zunehmender Länge und Frequenz
NG207: Zwischen VHF/UHF-Transceiver und Antenne soll ein Koaxialkabel verwendet werden. Welche Aspekte sind neben dem richtigen Wellenwiderstand bei der Kabelauswahl zu beachten?

A: Die Dämpfung sinkt mit zunehmender Länge und Frequenz.

B: Die Frequenz hat keinen Einfluss auf die Kabeldämpfung.

C: Die Verluste steigen mit zunehmender Länge und Frequenz.

D: Die Kabellänge hat keinen Einfluss auf die Kabeldämpfung.

Wellenwiderstand

  • Wird in Ohm (Ω) angegeben
  • Eigenschaft der Leitung, wie den Aufbau (z.B. Abstand zwischen Innen- und Außenleiter)
  • Länge hat keine Auswirkung
NG201: Koaxialkabel weisen typischerweise Wellenwiderstände von ...

A: 50, 75 und 240 Ω auf.

B: 50, 60 und 75 Ω auf.

C: 60, 120 und 240 Ω auf.

D: 50, 300 und 600 Ω auf.

Übertragungsleitungen II

Wellenwiderstand

  • Unabhängig von der Länge der Leitung
  • Unabhängig von den an die Leitung angeschlossenen Geräten
  • Abhängig vom Querschnittsaufbau (Leiter, ggf. Dielektrikum)
  • Im Bereich der Hochfrequenz ist der Wellenwiderstand weitgehend konstant
EG301: Der Wellenwiderstand einer Leitung ...

A: ist völlig frequenzunabhängig.

B: hängt von der Beschaltung am Leitungsende ab.

C: hängt von der Leitungslänge und der Beschaltung am Leitungsende ab.

D: ist im HF-Bereich in etwa konstant und unabhängig vom Leitungsabschluss.

Leitungen

  • Paralleldraht-Speiseleitung
  • Koaxialkabel
EG302: Welche Leitungen sollten für die HF-Verbindungen zwischen Einrichtungen in der Amateurfunkstelle verwendet werden, um unerwünschte Abstrahlungen zu vermeiden?

A: Unabgestimmte Speiseleitungen

B: Hochwertige Koaxialkabel

C: Hochwertige abgeschirmte Netzanschlusskabel

D: Symmetrische Feederleitungen

Einkopplungen

  • Kabel, die direkt neben Koaxialkabel verlegt werden, können Einkopplungen erfahren
  • Dadurch gelangt Hochfrequenz beispielsweise ins Stromnetz
  • Und Leistung zur Antenne geht verloren
EG306: Um Ordnung in der Amateurfunkstelle herzustellen, verlegen Sie alle Netzanschlusskabel und HF-Speiseleitungen in einem Kabelkanal. Welchen Nachteil kann diese Maßnahme haben?

A: Zwischen den nebeneinander liegenden HF- und Netzkabeln kann es zu Spannungsüberschlägen kommen.

B: Die nebeneinander liegenden HF- und Netzkabel können sich bei guter Isolierung nicht gegenseitig beeinflussen.

C: Die nebeneinander liegenden HF- und Netzkabel können zu unerwünschter 50 Hz-Modulation auf dem Koaxialkabel führen.

D: Die nebeneinander liegenden HF- und Netzkabel können Einkopplungen in das Versorgungsnetz hervorrufen.

Unsymmetrische Speiseleitung

Abbildung 275: Geöffnetes Koaxialkabel aus Mantel, Schirmung, Dielektrikum und Innenleiter
EG304: Wann ist eine Speiseleitung unsymmetrisch?

A: Wenn sie außerhalb ihrer Resonanzfrequenz betrieben wird.

B: Wenn die Länge nicht einem Vielfachen von $\lambda$/2 entspricht.

C: Wenn die hin- und zurücklaufende Leistung verschieden sind.

D: Wenn die beiden Leiter unterschiedlich geformt sind, z. B. Koaxialkabel.

Spannungsfestigkeit

  • Im Koaxialkabel treten im Dielektrikum Verluste auf
  • Es kann bei hohen Spannungen zu einem Durchschlag kommen
EG305: Welche Vorteile hat eine Paralleldraht-Speiseleitung gegenüber der Speisung über ein Koaxialkabel?

A: Sie vermeidet Mantelwellen durch Wegfall der Abschirmung.

B: Sie hat geringere Dämpfung und hohe Spannungsfestigkeit.

C: Sie erlaubt leichtere Kontrolle des Wellenwiderstandes durch Verschieben der Spreizer.

D: Sie bietet guten Blitzschutz durch niederohmige Drähte.

Koaxialstecker

Abbildung 276: N-Buchse und N-Stecker
EG303: Welcher der folgenden Koaxialstecker besitzt einen definierten Wellenwiderstand von 50 Ω bis in den GHz-Bereich und hat die höchste Spannungsfestigkeit für die Übertragung hoher Leistungen?

A: UHF-Stecker

B: SMA-Stecker

C: N-Stecker

D: BNC-Stecker

Koaxialsteckverbinder

  • Bestehen aus Innen- und Außenleiter
  • Außengehäuse mit Außenleiter verbunden
  • Innenleiter mit Kontaktstift oder Kontaktöffnung verbunden
  • Verbindung durch Löten oder Crimpen

Häufige Koaxialsteckverbinder im Amateurfunk

  • PL
  • N

Hinweise zur Verwendung

  • Sorgsamer Umgang
  • Fest verschrauben
  • Innenleiter kann brechen
  • Schirmung kann verrutschen
  • Ggf. auf Kurzschluss prüfen

PL-Steckverbinder

Einsatz: Kurzwelle bis zum 2 m-Band

Abbildung 277: PL-Stecker
NG202: Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?

A: PL

B: SMA

C: BNC

D: N

N-Steckverbinder

Einsatz: 2 m-Band bis in den GHz-Bereich

Abbildung 279: N-Einbaubuchse und N-Stecker
NG204: Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?

A: PL

B: SMA

C: BNC

D: N

BNC-Steckverbinder

Einsatz: Für Funkgeräte mit kleiner Leistung bis hinauf zum 70 cm-Band und in der Messtechnik

Abbildung 281: BNC-Winkeladapter mit Stecker links und Kupplung rechts
NG203: Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?

A: SMA

B: BNC

C: N

D: PL

SMA-Steckverbinder

Einsatz: Dort, wo man wenig Platz hat, auch bei hohen Frequenzen

Abbildung 282: SMA-Stecker, hier stark vergrößert
NG205: Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?

A: PL

B: BNC

C: SMA

D: N

NG206: Welche der folgenden HF-Steckverbindungs-Systeme sind für hohe Frequenzen (oberhalb 300 MHz) am besten geeignet?

A: BNC und Cinch

B: Cinch und SMA

C: N und SMA

D: UHF und BNetzA

Kabeldämpfung I

  • Signalstärke eines Hochfrequenzsignals nimmt bei zunehmender Kabellänge ab
  • Wird als Kabeldämpfung bezeichnet
  • Auch Stecker können das Signal dämpfen
  • Ist unerwünscht
  • Dämpfung wird in der Regel in Dezibel (dB) angegeben
  • Wenn von Dämpfung gesprochen wird, bleibt die Zahl positiv
EG309: Am Ende einer Antennenleitung ist nur noch ein Viertel der Leistung vorhanden. Wie groß ist das Dämpfungsmaß des Kabels?

A: 6 dB

B: 16 dB

C: 3 dB

D: 10 dB

EG310: Am Ende einer Antennenleitung ist nur noch ein Zehntel der Leistung vorhanden. Wie groß ist das Dämpfungsmaß des Kabels?

A: 16 dB

B: 10 dB

C: 6 dB

D: 3 dB

EG308: Eine HF-Ausgangsleistung von 100 W wird in eine angepasste Übertragungsleitung eingespeist. Am antennenseitigen Ende der Leitung beträgt die Leistung 50 W bei einem SWR von 1. Wie hoch ist die Leitungsdämpfung?

A: -6 dB

B: 3 dB

C: 6 dBm

D: -3 dB

Kabelverluste

  • Alle Verluste, die in Kabeln entstehen
  • Antenne und Verstärker verstärken das Signal, verändern jedoch nicht die Kabelverluste
EG307: Die Skizze zeigt den Aufbau einer Amateurfunkstelle. Die Summe aller Kabelverluste in Dezibel betragen ...

A: 5 dB

B: 3 dB

C: -5 dB

D: -3 dB

Kabeldämpfungsdiagramm

  • Im Anhang der Formelsammlung
  • Dämpfungen verschiedener Kabel in Abhängigkeit zur Frequenz
  • Bezug auf 100m – bei kürzeren Kabeln muss umgerechnet werden
EG312: Welche Dämpfung ergibt sich auf der Grundlage des Kabeldämpfungsdiagramms für ein 100 m langes Koaxialkabel mit Voll-PE-Dielektrikum, 4,95 mm Durchmesser (Typ RG58), bei 145 MHz?

A: 20 dB

B: 0 dB

C: 1 dB

D: 39 dB

Lösungsweg

  • gesucht: Dämpfung für 100m RG58 Kabel bei 145 MHz
  • Lösung: Ablesen aus Diagramm
  • Schnittpunkt der RG58 Linie mit 145 MHz → 20 dB
EG311: Ein 100 m langes Koaxialkabel hat eine Dämpfung von 20 dB bei 145 MHz. Wie hoch ist die Dämpfung bei einer Länge von 20 m?

A: 7,25 dB

B: 1,45 dB

C: 5 dB

D: 4 dB

Lösungsweg

  • gesucht: Dämpfung für 20m bei 20dB Dämpfung auf 100m
  • Lösung: Dreisatz

$\dfrac{20dB}{100m} = \dfrac{x}{20m}$

$x = \dfrac{20dB\cdot 20m}{100m} = 4dB$

EG313: Welche Dämpfung ergibt sich auf der Grundlage des Kabeldämpfungsdiagramms für ein 15 m langes Koaxialkabel mit Voll-PE-Dielektrikum, 4,95 mm Durchmesser (Typ RG58), bei 145 MHz?

A: 4 dB

B: 2 dB

C: 1 dB

D: 3 dB

Lösungsweg

  • gesucht: Dämpfung für 15m RG58 Kabel bei 145 MHz
  • Lösung: Ablesen aus Diagramm und Dreisatz
  • Schnittpunkt der RG58 Linie mit 145 MHz → 20 dB

$\dfrac{20dB}{100m} = \dfrac{x}{15m}$

$x = \dfrac{20dB\cdot 15m}{100m} = 3dB$

EG314: Welche Dämpfung ergibt sich auf der Grundlage des Kabeldämpfungsdiagramms für ein 50 m langes Koaxialkabel mit Voll-PE-Dielektrikum, 2,8 mm Durchmesser (Typ RG174), bei 145 MHz?

A: 12 dB

B: 20 dB

C: 40 dB

D: 68 dB

EG315: Welche Dämpfung ergibt sich auf der Grundlage des Kabeldämpfungsdiagramms für ein 40 m langes Koaxialkabel, PE-Schaum-Dielektrikum mit 12,7 mm Durchmesser, bei 435 MHz?

A: 1,8 dB

B: 2,8 dB

C: 0,8 dB

D: 3,8 dB

EG316: Welche Dämpfung ergibt sich auf der Grundlage des Kabeldämpfungsdiagramms für ein 40 m langes Koaxialkabel mit PE-Schaum-Dielektrikum und 10,3 mm Durchmesser im 23 cm-Band (1296 MHz)?

A: 12,6 dB

B: 10,4 dB

C: 6,2 dB

D: 8,2 dB

Stehwellenverhältnis (SWR)

  • Passt der Speisewiderstand der Antenne nicht zum Wellenwiderstand der Zuleitung, kommt es zu einer Reflexion
  • Sendeleistung wird zum Funkgerät zurück reflektiert → kann nicht an der Antenne abgestrahlt werden
  • Stimmen Speisewiderstand der Antenne und Wellenwiderstand der Speiseleitung überein, liegt Anpassung vor

SWR-Meter

Misst gleichzeitig die Sendeleistung zur Antenne und die reflektierte, rücklaufende Leistung

Abbildung 284: Ein einfaches SWR-Meter zum Bestimmen des Stehwellenverhältnisses

Wird zwischen Transceiver und Antenne eingeschleift oder ist bereits im Transceiver eingebaut

Abbildung 286: Prinzipbild SWR-Meter zwischen Transceiver und Antenne
NI201: Mit welchem Messgerät lässt sich die Antennenanpassung bestimmen?

A: Stehwellenmessgerät

B: Frequenzzähler

C: Feldstärkemessgerät

D: Multimeter

NF101: Die Darstellung zeigt das Display eines Transceivers im Sendebetrieb. Wie wird die Anzeige 1 bezeichnet?

A: Amplitudenspektrum

B: SWR-Meter

C: Wasserfalldiagramm

D: S-Meter

NI202: Wenn das SWR-Meter auf der einen Seite mit der Antenne verbunden ist, was muss dann auf der anderen Seite angeschlossen werden, um Reflexionen zu messen?

A: Netzteil

B: Transceiver

C: Dummy Load

D: Antennenschalter

Gute Anpassung

  • Bei perfekter Anpassung wird der Wert 1 angezeigt
  • Der beste erreichbare Wert
NG301: Bei welchem Stehwellenverhältnis (SWR) ist eine Antenne am besten an die Speiseleitung angepasst?

A: 3

B: $\mathrm{\infty}$

C: 1

D: 0

NI203: Ein Stehwellenmessgerät wird in ein ideal angepasstes Sender-/Antennensystem eingeschleift. Das Messgerät sollte ...

A: ein Stehwellenverhältnis von unendlich ($\mathrm{\infty}$) anzeigen.

B: ein Stehwellenverhältnis von 1 anzeigen.

C: einen Rücklauf von 100 % anzeigen.

D: ein Stehwellenverhältnis von 0 anzeigen.

Schlechte Anpassung

  • Bei schlechter Anpassung wird nahe unendlich angezeigt
  • Schlechte Anpassung an Übertragungsleitung
  • Schlechte Anpassung an Antenne
  • Defekte Übertragungsleitung
NG302: Worauf deutet die dargestellte Anzeige des SWR-Meters hin?

A: Eine schlecht angepasste Antenne

B: Eine zu geringe Sendeleistung

C: Eine zu hohe Sendeleistung

D: Eine gut angepasste Antenne

NG303: Fehlanpassungen oder Beschädigungen von HF-Übertragungsleitungen führen ...

A: zur Erzeugung unerwünschter Aussendungen, da innerhalb der erforderlichen Bandbreite keine Anpassung gegeben ist.

B: zu einer Überbeanspruchung der angeschlossenen Antenne.

C: zu Reflexionen des übertragenen HF-Signals und einem erhöhten SWR.

D: zu einem SWR von kleiner oder gleich 1.

Hohe Kabeldämpfung

  • Verringert das reflektierte Signal
  • Führt zur Verfälschung der Messung
NG208: Das koaxiale 50 Ω-Antennenkabel der 2 m-Amateurfunkstation wird mit einem gleichwertigen Koaxialkabel verlängert. Die Messung des SWR ergibt nach der Verlängerung einen besseren Wert. Was schließen Sie daraus? Durch die Verlängerung wird...

A: die Dämpfung erhöht und das reflektierte Signal verstärkt

B: die Dämpfung verringert und das reflektierte Signal verstärkt.

C: die Dämpfung verringert und das reflektierte Signal verringert.

D: die Dämpfung erhöht und das reflektierte Signal verringert.

Stehwellenverhältnis (SWR) II

  • Stehwellenverhältnis: Vorlaufende zu rücklaufender Energie
  • SWR von 3 bei 100 W: 75 W werden abgestrahlt, 25 W laufen zurück
  • Oder auch: 75 % gehen auf die Antenne, 25 % werden reflektiert
EG401: Am Eingang einer Antennenleitung misst man ein SWR von 3. Wie groß ist dort in etwa die rücklaufende Leistung, wenn die vorlaufende Leistung 100 W beträgt?

A: 50 W

B: 75 W

C: 12,5 W

D: 25 W

EG402: Sie messen ein Stehwellenverhältnis (SWR) von 3. Wieviel Prozent der vorlaufenden Leistung werden reflektiert?

A: 75 %

B: 25 %

C: 50 %

D: 33 %

EG403: Sie messen ein Stehwellenverhältnis (SWR) von 3. Wieviel Prozent der vorlaufenden Leistung werden abgegeben?

A: 50 %

B: 29 %

C: 25 %

D: 75 %

Stehwellenmessgerät (SWR-Meter) I

  • Misst die Leitungsanpassung
  • Wie gut stimmt der Wellenwiderstand mit dem Speisewiderstand der Antenne oder der Impedanz des Transceivers überein?
  • Wird auch SWR-Messbrücke genannt
EI401: Ein Stehwellenmessgerät wird eingesetzt bei Sendern zur Messung ...

A: des Wirkungsgrades.

B: der Bandbreite.

C: der Antennenanpassung.

D: der Oberwellenausgangsleistung.

EI402: Mit welchem Instrument kann die Anpassung zwischen einem UHF-Sender und der Speiseleitung zur Antenne angezeigt werden?

A: Interferometer

B: Universalmessgerät mit Widerstandsanzeige

C: SWR-Meter

D: Anpassungsübertrager

EI403: Wie misst man das Stehwellenverhältnis im Sendebetrieb? Man misst es ...

A: durch Strommessung am Anfang und am Ende der Speiseleitung.

B: mit einer SWR-Messbrücke.

C: durch Spannungsmessung am Anfang und am Ende der Speiseleitung.

D: mit einem Absorptionswellenmesser.

  • Messung der Antennenanpassung: So nah wie möglich an die Antenne, um Veränderungen der Speiseleitung auszuschließen
  • Messung der gesamten Anlage: So nah wie möglich hinter dem Sender
EI404: An welcher Stelle muss ein SWR-Meter eingeschleift werden, um möglichst genaue Aussagen über die Antenne machen zu können? Das SWR-Meter muss eingeschleift werden zwischen ...

A: Senderausgang und Antennenanpassgerät.

B: Antennenkabel und Antenne.

C: Zwischen Anpassgerät und Antennenkabel.

D: Senderausgang und Antennenkabel.

EI405: An welchem Punkt sollte das Stehwellenmessgerät eingeschleift werden, um zu prüfen, ob die Antennenanlage gut an den Sender angepasst ist?

A: Punkt 4

B: Punkt 1

C: Punkt 2

D: Punkt 3

Vektorieller Netzwerkanalysator (VNA) I

  • Ein einfaches Multimeter kann keine frequenzabhängigen Widerstände messen
  • Dazu wird ein vektorieller Netzwerkanalysator (VNA) verwendet

Anwendungen

  • Große und kleine Widerstände eines Schwingkreis
  • Resonanzfrequenz eines Schwingkreis
  • Filterverhalten
  • Impedanzmessung
  • Stehwellenverhältnisse
EI201: Wozu wird ein „vektorieller Netzwerkanalysator“ (VNA) beispielsweise verwendet?

A: Zum Aufzeichnen des zeitlichen Verlaufs schneller Wechselströme.

B: Zur Bestimmung des Erdungswiderstandes einer Amateurfunkstation.

C: Zur genaueren Bestimmung von Resonanzfrequenzen und Impedanzen von Schwingkreisen und Antennen.

D: Zur Überprüfung der Frequenzreinheit eines Senders.

EI202: Wie ermittelt man die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises? Man ermittelt sie ...

A: mit einem Digital-Multimeter in der Stellung Frequenzmessung.

B: mit Hilfe der S-Meter-Anzeige bei Anschluss des Schwingkreises an den Empfängereingang.

C: durch Messung von $L$ und $C$ und Berechnung oder z. B. mit einem vektoriellen Netzwerkanalysator (VNA).

D: mit einem Frequenzmesser oder einem Oszilloskop.

EI203: Mit welchem Messgerät können Impedanzen, Blindwiderstände und Stehwellenverhältnisse direkt gemessen werden?

A: True RMS-Voltmeter

B: vektorieller Netzwerkanalysator

C: digitales Speicheroszilloskop

D: analoges Multimeter

EI204: Wozu ist ein vektorieller Netzwerkanalysator (VNA) beispielsweise geeignet?

A: Direkte Messung der Sendeleistung.

B: Datenübertragungsraten in Netzwerken erfassen.

C: Messen von Oberschwingungen.

D: Messen von Impedanzen.

Kalibrierung

  • Vor der Benutzung kalibrieren
  • Zustand offen: unendlicher Widerstand
  • Zustand Kurzschluss: Widerstand nahe Null
  • Zustand angepasst: z.B. mit 50 Ω Widerstand sollte ein SWR von 1 angezeigt werden
EI205: Welche Maßnahme ist vor Gebrauch eines vektoriellen Netzwerkanalysators (VNA) zusammen mit dem Messaufbau durchzuführen?

A: Kalibrierung

B: Rauschunterdrückung aktivieren

C: Einstellen der Triggerschwelle

D: Nullpunktabgleich

EI206: Sie ermitteln die Resonanzfrequenz und die Impedanz ihrer selbstgebauten Antennen mit Hilfe eines vektoriellen Netzwerkanalysators (VNA). Wie könnten Sie die Funktion des Gerätes vorher prüfen?

A: Durch Beschalten des Messeingangs am VNA mit einem Blindwiderstand. Der Anzeigewert des SWR muss bei allen Frequenzen nahe bei 1 sein.

B: Durch Prüfen der Anzeigewerte in den Betriebszuständen Kurzschluss, Leerlauf und Anpassung. Das SWR sollte bei Anpassung nahe bei 1, bei Kurzschluss und Leerlauf unendlich sein.

C: Durch Beschalten des Messeingangs am VNA mit einem Abschlusswiderstand. Das angezeigte SWR sollte im gesamten Frequenzbereich größer als 2 sein.

D: Durch Prüfen der Anzeigewerte in den Betriebszuständen Leerlauf und Anpassung. Der Messanschluss des Gerätes darf keinesfalls kurzgeschlossen werden.

Mantelwellen I

  • Ziel beim Aufbau einer Funkanlage: Nur die Antenne soll Signale abstrahlen bzw. aufnehmen
  • Dazu eignen sich geschirmte Leitungen, z.B. Koaxialkabel
  • Im Idealfall strahlen sie selbst nicht oder nehmen keine Strahlung auf
  • Unsymmetrisches Koaxialkabel wird an symmetrischen Dipol angeschlossen
  • Auf der Außenseite des Koaxialkabels können hochfrequente Ströme fließen
  • Dadurch strahlt das Kabel selbst → Mantelwellen
  • Mantelströme fehlen, was zur Verformung der Richtcharakteristik führt
EG405: Mantelwellen auf dem Koaxialkabel zur Antenne ...

A: werden für die Messung des Stromes beim SWR verwendet.

B: können zu Störungen anderer Geräte und Störungen des eigenen Empfangs führen.

C: werden durch Fehlanpassung und Überlastung des Transceivers verursacht.

D: sind für die Funktionsweise jeder koaxial-gespeisten Antenne notwendig.

EG406: Welche Effekte treten auf, wenn ein Halbwellendipol mit einem Koaxkabel gleicher Impedanz mittig gespeist wird?

A: Am Speisepunkt der Antenne treten gegenphasige Spannungen und Ströme gleicher Größe auf, die eine Fehlanpassung hervorrufen.

B: Es treten keine nennenswerten Effekte auf, da die Antenne angepasst ist und die Speisung über ein Koaxkabel erfolgt, dessen Außenleiter Erdpotential hat.

C: Die Richtcharakteristik der Antenne wird verformt und es treten Mantelwellen auf.

D: Es treten Polarisationsdrehungen auf, die von der Kabellänge abhängig sind.

EG404: Die Darstellung zeigt die bei Ankopplung eines Koaxialkabels an eine Antenne auftretenden Ströme. Wie wird der mit $I_3$ bezeichnete Strom genannt?

A: Phantomstrom

B: Potentialstrom

C: Rückwärtsstrom

D: Mantelstrom

Mantelwellen verhindern

  • Durch ein Symmetrierglied, einen Balun (balanced-unbalanced)
  • Oder zur Dämpfung Koaxialkabel auf einen Ferritkern wickeln
EG407: Wozu wird ein Symmetrierglied (Balun) beispielsweise verwendet?

A: Zur Nutzung einer Wechselspannungsversorgung am Gleichstromanschluss eines Transceivers

B: Zur Einstellung der Frequenzablage für Relaisbetrieb

C: Zum Anschluss eines Koaxialkabels an eine Dipol-Antenne

D: Zur Umschaltung zwischen horizontaler und vertikaler Polarisation einer Kreuz-Yagi-Uda

EG408: Auf einem Ferritkern sind einige Windungen Koaxialkabel aufgewickelt. Mit diesem Aufbau ...

A: lassen sich Oberwellen unterdrücken.

B: lassen sich Mantelwellen dämpfen.

C: lässt sich die Trennschärfe verbessern.

D: lassen sich statische Aufladungen verhindern.

Fragen?

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