Antennen und Übertragungsleitungen

Navigationshilfe

Diese Navigationshilfe zeigt die ersten Schritte zur Verwendung der Präsention. Sie kann mit ⟶ (Pfeiltaste rechts) übersprungen werden.

Navigation

Zwischen den Folien und Abschnitten lässt sich mittels der Pfeiltasten hin- und herspringen, dazu lassen sich 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 Foliensatzes. Das hilft, sich zunächst einen Überblick zu verschaffen oder sich zu orientieren, wenn man das Gefüht 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 das Vollbild 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 der Präsenationsansicht gesynct.

Antennen

1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung eines Transceivers, der über ein L-förmig verlaufendes Kabel mit einer Antenne verbunden ist.

2) Ausführliche Beschreibung: Unten links steht ein rechteckiges Gerät, beschriftet mit „Transceiver“, mit angedeuteter Frontplatte (zwei kleine runde Tasten links, daneben ein rechteckiges Display, rechts ein großer runder Drehknopf mit einem kleinen runden Punkt). Von der rechten Seite des Geräts führt eine durchgehende Linie – mit „Kabel“ beschriftet – horizontal entlang des unteren Bildrands nach rechts. Am rechten Bildrand knickt die Linie im rechten Winkel nach oben ab und verläuft vertikal bis nahe dem oberen Rand. Oben rechts ist am Kabelende ein nach unten zeigendes Dreieckssymbol mit Mittelstrich eingezeichnet, beschriftet mit „Antenne“. — Abbildung NES-19.1.1: Schematische Darstellung einer Amateurfunkstation mit Funkgerät, Speiseleitung und Antenne

Gibt elektrische Schwingungen als Funkwellen ab
Funkwellen breiten sich in der Ferne aus

Nimmt beim Empfang Funkwellen auf
Leitet sie als elektrische Schwingungen über das Antennenkabel zum Funkgerät

NG101: Welches Bauteil wird durch das Schaltzeichen symbolisiert?

A: Transistor

B: Erde

C: Diode

D: Antenne

Dipol-Antenne

1) Kurzbeschreibung: Horizontale Linie mit der Längenangabe „λ/2“, die in der Mitte aufgetrennt ist; an den Trennstellen befinden sich zwei Kontaktpunkte. Oberhalb der Linie ist über die ganze Länge hinweg eine dünne Linie mit Begrenzungspfeilen zu beiden Seiten eingezeichnet.

2) Ausführliche Beschreibung: Eine horizontale Linie, die in der Mitte aufgetrennt ist; an den Trennstellen befinden sich zwei Kontaktpunkte. Oberhalb der Linie ist über die ganze Länge hinweg eine dünne Linie mit Begrenzungspfeilen nach links und rechts eingezeichnet. Die dünne Linie wird in der Mitte durch die Beschriftung „λ/2“ unterbrochen. Weitere Texte oder Symbole sind nicht vorhanden. — Abbildung NES-19.2.1: Darstellung einer Dipol-Antenne

In der Praxis wird häufig der Halbwellendipol verwendet
Ist eine halbe Wellenlänge lang

Beispiel:

Wellenlänge von $\qty{10}{\meter}$
halbe Wellenlänge $\qty{5}{\meter}$
Jedes Teilstück des Dipols $\qty{2,5}{\meter}$

NG103: Wie wird die dargestellte Antenne bezeichnet?

A: Yagi-Uda-Antenne

B: Groundplane-Antenne

C: Endgespeiste 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: Sendeleistung verringern

B: Beide Enden gleichmäßig kürzen

C: Beide Enden gleichmäßig verlängern

D: Sendeleistung erhöhen

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: Sendeleistung erhöhen

B: Beide Enden gleichmäßig kürzen

C: Beide Enden gleichmäßig verlängern

D: Sendeleistung verringern

Yagi-Uda-Antenne

1) Kurzbeschreibung: Schematische Strichzeichnung mit einem vertikalen Stab in der Mitte, einem horizontal montierten Trägerstab und sieben parallel zueinander angeordneten, unterschiedlich langen Querelementen. Vom Trägerstab führt ein Leiter zum zweitlängsten Querelement.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt eine Antenne mit einem vertikalen Stab in der Mitte, auf dem ein horizontaler Trägerstab montiert ist. Dieser Trägerstab trägt sieben parallel zueinander angeordnete, unterschiedlich lange Querelemente. Vom Trägerstab führt ein Leiter zum zweitlängsten Querelement. Es sind keine Text- oder Achsenbeschriftungen, Zahlen, Pfeile oder Maßangaben vorhanden. — Abbildung NES-19.3.1: Yagi-Uda-Antenne mit Einspeisung am Dipol am vorletzten Element

Vor und hinter dem Dipol werden leitende Stäbe geschickt angeordnet
Bündelt Funkwellen in eine bestimmte Richtung

NG108: Wie wird die dargestellte Antenne bezeichnet?

A: Groundplane-Antenne

B: Endgespeiste Antenne

C: Dipol-Antenne

D: Yagi-Uda-Antenne

Rundstrahlantennen

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

1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung eines Koaxialkabels, dessen Außenleiter mit Masse und dessen Innenleiter mit einem vertikalen Strahler verbunden ist.

2) Ausführliche Beschreibung: Im linken Teil der Darstellung befindet sich ein horizontales Koaxialkabel, dessen Außenleiter mit Masse verbunden ist. Der Innenleiter des Koaxialkabels führt zunächst aus dem Kabel nach rechts heraus und ist mit dem Fußpunkt eines vertikalen Strahlers verbunden. Koaxialkabel und Strahler sind entsprechend beschriftet. — Abbildung NES-19.4.1: Marconi-Antenne

Erdung kann durch Radials ersetzt werden, die eine Groundplane bilden

NG105: Wie wird die dargestellte Antenne bezeichnet?

A: Dipol-Antenne

B: Endgespeiste Antenne

C: Groundplane-Antenne

D: Yagi-Uda-Antenne

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

A: Reflektoren.

B: Erdelemente.

C: Direktoren.

D: Radials.

NG104: Eine Marconi-Antenne ist ...

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

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

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

D: eine vertikale Halbwellenantenne.

NG102: Was wird durch dieses Schaltzeichen symbolisiert?

A: Erde

B: Antenne

C: Diode

D: Batterie

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

A: Yagi-Uda-Antenne

B: Ferritantenne

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: Eine in einer Richtung fest montierte horizontale Richtantenne.

C: Ein Rundstrahler auf dem Hausdach.

D: Eine Magnetfußantenne auf dem Dachboden.

Endgespeiste Antennen (End-Fed)

1) Kurzbeschreibung: Schaltbild mit einem rechteckigen Bauteil „Anpassglied“, das nach unten geerdet ist und nach oben zu einem horizontalen Leiter führt, dessen Länge mit „λ/2“ markiert ist.

2) Ausführliche Beschreibung: Links führt ein Anschluss mit einem Symbol aus einem kleinen Kreis und einem umgebenden größeren, fast geschlossenen Kreis nach rechts in einen Block mit der Aufschrift „Anpassglied“. Vom unteren Rand des Blocks geht ein Leiter nach unten zu einem Erdungssymbol. Vom oberen Rand des Blocks führt ein vertikaler Leiter nach oben zu einem Verbindungsknoten (schwarzer Punkt). Von dort verläuft ein horizontaler Leiter nach rechts und endet offen. Oberhalb dieser Leiters ist ein beidseitiger Pfeil über die gesamte Länge eingezeichnet, in der Mitte mit „λ/2“ beschriftet. — Abbildung NES-19.5.1: 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: Groundplane-Antenne

B: Yagi-Uda-Antenne

C: Endgespeiste Antenne

D: Dipol-Antenne

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

A: Langdraht-Antenne

B: Groundplane-Antenne

C: Quad-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

Zirkular polarisiert
Drehende Funkwellen mit besonderer Antennenbauform
Unterscheidung in „linkszirkular“ und „rechtszirkular“ polarisiert

NB304: Welche Polarisationen unterscheidet man üblicherweise bei der Funkwellenausbreitung im Amateurfunk und wieso sollte man diese beachten?

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

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

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

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

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 magnetischen Feldkomponente des empfangenen oder ausgesendeten Feldes in Bezug auf die Nordrichtung (Azimut).

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

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

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

Horizontale Polarisation

Die Lage des E-Feldes gibt die Polarisation an
Breitet sich das E-Feld horizontal aus, wird von horizontaler Polarisation gesprochen
Ist von Bauform der Antenne abhängig

1) Kurzbeschreibung: Perspektivische Darstellung von sinusförmigen Feldlinien in einer gestrichelt dargestellten vertikalen und einer mit durchgezogenen Linien dargestellten horizontalen Ebene über dem Erdboden. Pfeile in regelmäßigen Abständen deuten die jeweilige Auslenkung von einer nach rechts gerichteten Grundlinie „S“ an, die parallel zum Erdboden verläuft.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt sinusförmige Feldlinien in einer gestrichelt dargestellten vertikalen und einer mit durchgezogenen Linien dargestellten horizontalen Ebene über dem Erdboden. In regelmäßigen Abständen eingezeichnete Pfeile zeigen die jeweilige Auslenkung von einer nach rechts gerichteten Grundlinie „S“, die parallel zum Erdboden verläuft. In Bezug auf die Position auf der Grundlinie „S“ korrelieren die Maxima in der horizontalen Ebene (mit „E“ bezeichnet) mit den Maxima in der vertikalen Ebene (mit „H“ bezeichnet). — Abbildung NES-19.7.1: Horizontale Polarisation in einem Feld

EB305: Die Polarisation einer elektromagnetischen Welle ist durch die Richtung ...

A: des elektrischen Feldes (Vektor des E-Feldes) bestimmt.

B: des unmittelbaren Nahfeldes ($\lambda/4$-Bereich) bestimmt.

C: der Ausbreitung (S-Vektor/Poynting-Vektor) bestimmt.

D: des magnetischen Nordpols (relativ zur Antenne) bestimmt.

EB306: Das folgende Bild zeigt eine Momentaufnahme eines elektromagnetischen Feldes. Welche Polarisation hat die skizzierte Welle?

A: Horizontale Polarisation

B: Linkszirkulare Polarisation

C: Rechtszirkulare Polarisation

D: Vertikale Polarisation

EB309: Die Polarisation des Sendesignals in der Hauptstrahlrichtung dieser Richtantenne ist ...

A: linksdrehend.

B: rechtsdrehend.

C: horizontal.

D: vertikal.

Vertikale Polarisation

Die Lage des E-Feldes gibt die Polarisation an
Breitet sich das E-Feld vertikal aus, wird von vertikaler Polarisation gesprochen
Ist von Bauform der Antenne abhängig

1) Kurzbeschreibung: Perspektivische Darstellung von sinusförmigen Feldlinien in einer gestrichelt dargestellten horizontalen und einer mit durchgezogenen Linien dargestellten vertikalen Ebene über dem Erdboden. Pfeile in regelmäßigen Abständen deuten die jeweilige Auslenkung von einer nach rechts gerichteten Grundlinie „S“ an, die parallel zum Erdboden verläuft.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt sinusförmige Feldlinien in einer gestrichelt dargestellten horizontalen und einer mit durchgezogenen Linien dargestellten vertikalen Ebene über dem Erdboden. In regelmäßigen Abständen eingezeichnete Pfeile zeigen die jeweilige Auslenkung von einer nach rechts gerichteten Grundlinie „S“, die parallel zum Erdboden verläuft. In Bezug auf die Position auf der Grundlinie „S“ korrelieren die Maxima in der vertikalen Ebene (mit „E“ bezeichnet) mit den Maxima in der horizontalen Ebene (mit „H“ bezeichnet). — Abbildung NES-19.7.2: Vertikale Polarisation in einem Feld

EB307: Das folgende Bild zeigt eine Momentaufnahme eines elektromagnetischen Feldes. Welche Polarisation hat die skizzierte Welle?

A: Linkszirkulare Polarisation

B: Vertikale Polarisation

C: Rechtszirkulare Polarisation

D: Horizontale Polarisation

EB310: Die Polarisation des Sendesignals in der Hauptstrahlrichtung dieser Richtantenne ist ...

A: vertikal.

B: linksdrehend.

C: horizontal.

D: rechtsdrehend.

Zirkulare Polarisation

Die Lage des E-Feldes gibt die Polarisation an
Breitet sich das E-Feld zirkular aus, wird von zirkularer Polarisation gesprochen
Es ist rechts- und linksdrehend möglich
Ist von Bauform der Antenne abhängig

1) Kurzbeschreibung: Perspektivische Darstellung von zwei spiralförmigen Feldlinien, die in gleichmäßigem Abstand zueinander um eine nach rechts gerichtete, parallel zum Erdboden verlaufende Grundlinie „S“ verlaufen. Eine der Feldlinien ist mit einer durchgezogenen Linie dargestellt, die andere um 90° versetzt in gestrichelter Form. Pfeile in regelmäßigen Abständen deuten die jeweilige Auslenkung von der Grundlinie „S“ an.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt zwei spiralförmige Feldlinien, die in gleichmäßigem Abstand zueinander um eine nach rechts gerichtete Grundlinie „S“ verlaufen. Eine der Feldlinien ist mit einer durchgezogenen Linie dargestellt, die andere um 90° versetzt in gestrichelter Form. Pfeile in regelmäßigen Abständen deuten die jeweilige Auslenkung von der Grundlinie „S“ an, die parallel zum Erdboden verläuft. Die Auslenkung in der horizontalen Ebene ist mit „E“ beschriftet, die in der vertikalen Ebene mit „H“. — Abbildung NES-19.7.3: Zirkulare Polarisation in einem Feld

EB308: Das folgende Bild zeigt eine Momentaufnahme eines elektromagnetischen Feldes. Welche Polarisation hat die skizzierte Welle?

A: Vertikale Polarisation

B: Diagonale Polarisation

C: Horizontale Polarisation

D: Zirkulare Polarisation

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: mittengespeister $\lambda$/2-Dipol

D: Lang-Yagi-Uda

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 $\qtyrange{1}{10}{\percent}$ 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: Eine Ferritstabantenne

B: Ein Faltdipol

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

D: Eine Cubical-Quad-Antenne

Endgespeiste Antennen

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

Fuchs-Antenne

Verwendung eines Anpassglieds (Transformator)
Oft verwendet: Fuchskreis

1) Kurzbeschreibung: Schaltplan in rechteckiger Leitungsführung; von links ein mit „50–75 Ω“ beschriftetes Koaxialkabel: der innere Leiter ist über eine vertikale Spule (zwei nach rechts gerichtete Halbbögen) mit Masse verbunden, der äußere Leiter ist direkt mit Masse verbunden; unteres Ende der Spule nach rechts mit einem Parallelschwingkreis aus Spule und Drehkondensator verbunden; oberes Ende des Parallelschwingkreises verbunden mit einem horizontalen Leiter.

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan enthält einen rechteckigen Schaltkreis aus geraden Leitern. Von links ist ein Koaxialkabel eingezeichnet, beschriftet mit „50–75 Ω“. Dessen innerer Leiter ist über eine vertikale Spule (zwei nach rechts gerichtete Halbbögen) mit Masse verbunden, der äußere Leiter ist direkt mit Masse verbunden. Das untere Ende der Spule ist nach rechts mit einem Parallelschwingkreis aus vertikaler Spule (vier nach links gerichtete Halbbögen, parallel zur ersten Spule eingezeichnet) und Drehkondensator (zwei horizontale Striche mit einem nach oben rechts zeigenden Pfeil) verbunden. Das obere Ende des Parallelschwingkreises führt zu einem etwas dicker eingezeichneten, horizontalen Leiter mit einem Anschlusspunkt am Ende. — Abbildung NES-19.8.1: Schematische Darstellung einer Fuchs-Antenne mit Fuchskreis

EG104: Welche Antennenart ist hier dargestellt?

A: Dipol-Antenne

B: Groundplane-Antenne

C: Windom-Antenne

D: Fuchs-Antenne

EG103: Welche Antenne ist hier dargestellt?

A: Einband-Drahtantenne mit Preselektor

B: Endgespeiste Antenne mit Collins-Filter zur Anpassung

C: Einseitig geerdeter Winkeldipol mit Oberwellenfilter

D: Endgespeiste Antenne mit einfachem Anpassglied

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

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Zwei gleich große, sich berührende Kreise sind dargestellt, die symmetrisch um eine vertikale Linie angeordnet sind. Die vertikale Linie verläuft durch den Berührungspunkt der beiden Kreise und erstreckt sich sowohl oberhalb als auch unterhalb der Kreise. — Abbildung NES-19.8.2: Strahlungsdiagramm eines Dipols

EG215: Für welche Antenne ist dieses Strahlungsdiagramm typisch?

A: Halbwellendipol

B: Yagi-Uda-Antenne

C: Kugelstrahler

D: Groundplane

EG214: Welches der Bilder zeigt das Strahlungsdiagramm eines Halbwellendipols?

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: zirkulare Polarisation.

B: elliptische Polarisation.

C: einen flachen Abstrahlwinkel.

D: einen hohen Abstrahlwinkel.

5/8$\lambda$-Antenne

Gegen Erde oder Fahrzeugkarosserie erregte 5/8$\lambda$-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 leichter zu montieren.

D: ist weniger störanfällig.

Groundplane-Antenne

Strahlt rechtwinklig zum Strahler ab
Strahlungsdiagramm wird von oben betrachtet
Nahezu ein Rundstrahler, bis auf den Bereich der Radiale

1) Kurzbeschreibung: Antennendiagramm bestehend aus drei geraden Linien im Winkel von 120° zueinander und einer nahezu kreisförmigen Kontur mit Einbuchtungen an den Schnittstellen mit den geraden Linien.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt ein Antennendiagramm mit drei geraden Linien, die im Winkel vom 120° zueinander stehen. Ein nahezuförmiger Kreis mit Einbuchtungen an den Schnittstellen mit den geraden Linien umschließt die Anordnung. — Abbildung NES-19.8.3: Strahlungsdiagramm einer Groundplane-Antenne von oben betrachtet

EG216: Für welche Antenne ist dieses Strahlungsdiagramm typisch?

A: Kugelstrahler

B: Dipol

C: Yagi-Uda

D: Groundplane

Richtantenne

Gewinn ist in eine Richtung deutlich höher als in andere Richtungen

1) Kurzbeschreibung: Antennendiagramm bestehend aus einer vertikalen Linie und zwei verschieden große Schlaufen beiderseits dieser Linie.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt ein Antennendiagramm mit einer kurzen vertikalen Linie. Beiderseits sind zusammenhängende, geschlossene Konturen in Form von Schlaufen eingezeichnet. Auf der linken Seite der vertikalen Linie gibt es eine kleine Schlaufe, rechts davon eine große Schlaufe. Beide Schlaufen verjüngen sich zu einem gemeinsamen Punkt auf der vertikalen Linie. Es gibt keine Beschriftungen oder Maße. — Abbildung NES-19.8.4: Strahlungsdiagramm einer Richtantenne

EG217: Dieses Strahlungsdiagramm ist typisch für ...

A: eine Marconi-Antenne.

B: einen Halbwellendipol.

C: eine Richtantenne.

D: einen Viertelwellenstrahler.

Antennen für UHF/VHF/SHF

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

Hornstrahler
Parabolantennen
Patchantennen auf Leiterplatten
Sperrtopfantenne

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 $\qty{40}{\meter}$ und $\qty{80}{\meter}$, deren Enden sich durch Sperrkreise bei $\qty{40}{\meter}$ verkürzen

EG106: Was sind gebräuchliche Kurzwellen-Amateurfunksendeantennen?

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

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

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

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

B: Dipol, Delta-Loop, Parabolspiegel

C: Dipol, Delta-Loop, W3DZZ-Antenne

D: Dipol, Sperrtopfantenne, W3DZZ-Antenne

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 eine Länge von $3/4 \lambda$ haben.

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

C: kann grundsätzlich eine beliebige Länge haben.

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

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

A: 5,26 m

B: 2,08 m

C: 6,58 m

D: 3,29 m

Lösungsweg

Anstatt direkt die ungefähre Wellenlänge des $\qty{10}{\meter}$-Bands zu verwenden, wird hier erst die angegebene Frequenz in die exakte Wellenlänge umgerechnet.

$$\begin{split} l &= \frac{5}{8}\lambda\\ &= \frac{5}{8} \cdot \frac{\qty{300}{\mega\meter\per\second}}{\qty{28,5}{\mega\hertz}}\\ &\approx \frac{5}{8} \cdot \qty{10,53}{\meter}\\ &\approx \qty{6,58}{\meter}\\ \end{split}$$

Faltdipol

Ein Draht einer Wellenlänge wird an den Enden zur Länge eines Halbwellen-Dipols umgebogen
Die Einspeisung ist immer noch in der Mitte

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Eine einfache Schleifen-Antenne mit einem horizontalen, ovalen Design. Zwei parallele Drähte verlaufen horizontal und enden jeweils in einer Rundung. An einer Stelle gibt es einen kleinen Abstand, der zwei Linien trennt. — Abbildung NES-19.9.1: Ein Faltdipol

EG110: Die Länge des Drahtes zur Herstellung eines Faltdipols entspricht ...

A: vier Wellenlängen.

B: einer Halbwellenlänge.

C: zwei Wellenlängen.

D: einer Wellenlänge.

Verkürzungsfaktor I

Wellenausbreitung in Luft und Vakuum:

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

Leitungen und Antennendrähte benötigen einen Korrekturfaktor
Den Verkürzungsfaktor $k_\mathrm{v}$
In etwa $\qty{95}{\percent}$ zur Vakuumausbreitung
$$\lambda_\mathrm{Leitung} = k_\mathrm{v} \cdot \dfrac{c}{f}$$

EG201: Der Verkürzungsfaktor ist ...

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

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

C: das Verhältnis des Leiterwiderstandes zum Fußpunktwiderstand der Antenne.

D: das Verhältnis von Durchmesser zur Länge eines Leiters.

Korrekturfaktor hängt von Drahtdurchmesser, Isolierung und Umgebungseinflüssen ab
Bei Drahtantennen sind diese für Resonanz um ca. $\qty{5}{\percent}$ zu kürzen

EG202: Welcher Prozentsatz entspricht dem Verkürzungsfaktor (Korrekturfaktor), der üblicherweise für die Berechnung der Länge einer Drahtantenne verwendet wird?

A: 66 %

B: 100 %

C: 95 %

D: 75 %

Fußpunktimpedanz I

Mittengespeister Dipol

Speiseimpedanz $\qty{73,1}{\ohm}$
Im Freiraum, also bei einer Aufbauhöhe von min. einer Wellenlänge
Recht nahe bei $\qty{50}{\ohm}$

EG207: Die Fußpunktimpedanz eines mittengespeisten Halbwellendipols in einer Höhe von mindestens einer Wellenlänge über dem Boden beträgt ungefähr ...

A: 75 Ohm.

B: 50 Ohm.

C: 30 Ohm.

D: 600 Ohm.

Mittengespeister Dipol

Bei geringerer Aufbauhöhe kommt es zu Wechselwirkungen mit dem Boden
Speiseimpedanz ca. $\qty{40}{\ohm}$ bis $\qty{90}{\ohm}$

EG208: Der Fußpunktwiderstand in der Mitte eines Halbwellendipols beträgt je nach Aufbauhöhe ungefähr ...

A: 100 bis 120 Ohm.

B: 120 bis 240 Ohm.

C: 240 bis 600 Ohm.

D: 40 bis 90 Ohm.

EG209: Welchen Eingangswiderstand hat ein gestreckter mittengespeister Halbwellendipol?

A: ca. 30 Ohm

B: ca. 120 Ohm

C: ca. 240 bis 300 Ohm

D: ca. 40 bis 90 Ohm

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. $\qty{240}{\ohm}$ bis $\qty{300}{\ohm}$

EG210: Welchen Eingangs- bzw. Fußpunktwiderstand hat ein Faltdipol?

A: ca. 30 bis 60 Ohm

B: ca. 60 Ohm

C: ca. 240 bis 300 Ohm

D: ca. 120 Ohm

Groundplane-Antenne

Ein Dipolschenkel entfällt und wird durch eine Erde mit möglichst geringem Widerstand ersetzt
Hälfte eines Dipols im Freiraum
$\rightarrow$ Speisewiderstand: $\dfrac{\qty{73,1}{\ohm}}{2} \approx \qty{37}{\ohm}$
Radiale um $\qty{45}{\degree}$ nach unten abwinkeln ergibt zusätzliche Abstrahlung
$\rightarrow$ Speisewiderstand: $\qty{50}{\ohm}$

EG211: Welchen Eingangswiderstand hat eine Groundplane-Antenne?

A: ca. 240 Ohm

B: ca. 60 bis 120 Ohm

C: ca. 600 Ohm

D: ca. 30 bis 50 Ohm

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

[picture:531:e_yagi_uda_aufbau:Die Elemente einer Yagi-Uda-Antenne: 1 Reflektor, 2 Strahler, 3 Direktor]

EG111: Das folgende Bild enthält eine einfache Richtantenne. Die Bezeichnungen der Elemente in numerischer Reihenfolge lauten ...

A: 1 Reflektor, 2 Strahler und 3 Direktor.

B: 1 Direktor, 2 Strahler und 3 Reflektor.

C: 1 Strahler, 2 Direktor und 3 Reflektor.

D: 1 Direktor, 2 Reflektor und 3 Strahler.

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: Strahler

B: Strahler und am Reflektor gleichzeitig

C: Direktor

D: Reflektor

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

Phase:

90 °

Strahlungsdiagramm

Große Hauptkeule in Richtung der Direktoren
Kleine Nebenkeulen und insbesondere Rückkeule

1) Kurzbeschreibung: Antennendiagramm bestehend aus einer horizontalen Linie über das ganze Bild hinweg und zwei verschieden großen Schleifen ober- und unterhalb dieser Linie.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt ein Antennendiagramm mit einer langen horizontalen Linie über das ganze Bild hinweg. Entlang dieser Linie gibt es eine Kontur bestehend aus einer kleinen (links) und einer großen (rechts) ovalen Schleife. Beide Schleifen verjüngen sich im linken Teil der Abbildung zu einem gemeinsamen Punkt auf der horizontalen Linie. Es gibt keine Beschriftungen oder Maße. — Abbildung NES-19.12.1: Strahlungsdiagramm einer Yagi-Uda-Antenne

EG218: Für welche Antenne ist dieses Strahlungsdiagramm typisch?

A: Groundplane

B: Dipol

C: Yagi-Uda

D: Kugelstrahler

Parabolspiegel I

Mikrowellen

Frequenzen zwischen $\qty{1}{\giga\hertz}$ und $\qty{300}{\giga\hertz}$
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

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Kurzfassung: Schematische Darstellung einer Parabol-Schüsselantenne mit speisender Antenne nahe der Mitte, parallelen orangefarbenen Wellenfronten von rechts und einem per Kabel angeschlossenen Messgerät rechts unten.

Detaillierte Beschreibung: Links ist ein großer schwarzer Halbkreis mit vielen kurzen, nach außen zeigenden Strichmarken entlang des Randes; die Schüsselöffnung zeigt nach rechts. Im rechten, offenen Bereich verlaufen mehrere gleichmäßig verteilte, waagerechte orangefarbene Linien von rechts nach links. In der Nähe der Mitte der Schüssel ist ein kleines, schwarzes, nach unten zeigendes Dreieck (Antennensymbol) an einer kurzen senkrechten Leitung dargestellt. Von diesem Punkt führen mehrere orangefarbene Geraden fächerförmig zur gekrümmten linken Innenfläche und treffen dort auf verschiedene Stellen des Randes; zusätzlich verlaufen die waagerechten orangefarbenen Linien durch die Öffnung bis zur linken Innenfläche. Vom Antennensymbol geht eine schwarze Leitung nach unten, verläuft rechtwinklig nach rechts und endet in einem rechteckigen Gerät unten rechts. Dieses Gerät hat einen Rahmen, links zwei kleine runde Tasten übereinander, mittig ein rechteckiges Display/Feld und rechts einen großen runden Drehknopf mit einem kleinen Punkt im Inneren sowie daneben einen kleinen runden Indikator. Es sind keine Textbeschriftungen vorhanden. — Abbildung NES-19.13.1: Funktionsweise eines Parabolspiegels

EG113: Eine scharf bündelnde Antenne für den Mikrowellenbereich besteht häufig aus einem ...

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

B: hyperbolisch konkav geformten Spiegelkörper und einem isotropen Strahler.

C: paraboloid geformten Spiegelkörper und einem isotropen Strahler.

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

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

C: Eine Wellenlänge (Lambda) der verwendeten Frequenz.

D: Mindestens fünf 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. $\qtyrange{36}{100}{\ohm}$
Niederohmiges Verhalten

Spannungsgespeiste Antenne

Hohe Spannung bei vergleichsweise geringem Strom am Speisepunkt
Hoher Speisewiderstand
ca. $\qtyrange{1500}{4000}{\ohm}$
Hochohmiges Verhalten

Einspeisung am Halbwellendipol

Ladungsträger schwingen hin und her
In der Mitte werden besonders viele Ladungsträger bewegt $\rightarrow$ Strombauch
An den Enden entstehen besonders hohe Spannungen $\rightarrow$ Spannungsbauch
Wenige Ladungsträger $\rightarrow$ Stromknoten
Keine Spannung $\rightarrow$ Spannungsknoten

Strombauch in der Mitte
Spannungsbauch an den Enden
Stromknoten an den Enden
Spannungsknoten in der Mitte

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1) Kurzfassung: Symmetrische Grafik mit einer roten Kurve „I“ und einer blauen Kurve „U“ über einer horizontalen Strecke mit Beschriftung „λ/2“, dazu drei orangefarbene Vertikallinien mit markierten Punkten und schwarzen, rechtwinkligen Linienformen.

2) Detaillierte Beschreibung: Auf weißem Hintergrund verlaufen links, mittig und rechts je eine orangefarbene senkrechte Linie; an ihnen sitzen kleine schwarze Punkte: links oben und unten, in der Mitte oben und auf halber Höhe, rechts oben und auf mittlerer Höhe. Oben links und rechts führen von den äußeren Vertikalen waagerechte schwarze Linien nach innen; nahe der Mitte enden sie jeweils in kurzen, nach unten gerichteten schwarzen Stummeln, sodass zwischen den beiden Stummeln eine schmale Lücke bleibt. Unten führen von einer zentralen Lücke aus zwei waagerechte schwarze Linien nach links bzw. rechts; an ihren inneren Enden ragen kurze Stummel nach oben. Eine rote, glatte Kurve mit der Beschriftung „I“ (kursiv, rot) startet am linken oberen Punkt, wölbt sich bogenförmig nach oben mit einem Maximum am oberen Punkt der mittleren Vertikalen und fällt zum rechten oberen Punkt ab. Eine blaue, glatte Kurve mit der Beschriftung „U“ (kursiv, blau) beginnt nahe dem unteren linken Punkt, steigt gleichmäßig an, passiert die Mitte (dort liegt ein markierter Punkt auf der mittleren Vertikalen) und verläuft weiter ansteigend bis ungefähr zur mittleren Höhe am rechten Rand, wo ein weiterer Punkt markiert ist. Unterhalb der gesamten Zeichnung befindet sich ein langer, beidseitig Pfeile tragender schwarzer Doppelpfeil; in seiner Mitte steht die Beschriftung „λ/2“. — Abbildung NES-19.14.1: Halbwellendipol mit Spannungs- und Stromverteilung

EG203: Welche Aussage zur Strom- und Spannungsverteilung auf einem Dipol ist richtig?

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

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

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

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

B: ein Spannungsknoten 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: parallel gespeist.

B: stromgespeist.

C: spannungsgespeist.

D: endgespeist.

Endgespeister Halbwellendipol

Spannungsgespeiste Antenne
Hoher Speisewiderstand

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1) Kurzzusammenfassung: Ein Schaltbild mit Quelle, einem Block „Anpassglied“, einer waagerechten Leitung und einer darüber eingezeichneten blauen sinusförmigen Kurve, dazu eine Längenangabe „λ/2“.

2) Detaillierte Beschreibung: Links ist ein kreisförmiges Quell-Symbol, verbunden mit einem rechteckigen Block mit der Beschriftung „Anpassglied“, der nach unten mit einem Erdungssymbol verbunden ist. Vom rechten Rand des Blocks führt eine durchgehende, waagerechte, schwarze Leitung nach rechts. Oberhalb der Leitung steht eine beidseitige Pfeillinie (Doppelpfeil) mit der mittigen Aufschrift „λ/2“. Entlang der waagerechten Leitung ist eine hellblaue, sinusförmige Kurve eingezeichnet, die links unterhalb der Leitung beginnt, ansteigt, die Leitung im rechten Drittel ungefähr kreuzt und am rechten Rand oberhalb der Leitung endet; in der Nähe dieser Kurve steht kursiv der Buchstabe „U“. Es sind keine Achsen, Skalen oder weiteren Beschriftungen vorhanden. — Abbildung NES-19.14.2: Halbwellendipol Endgespeist

EG205: Ein Dipol wird spannungsgespeist, wenn an seinem Einspeisepunkt ...

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

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

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

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

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 $\unit{\dB}$ angegeben werden
Bei Bezug auf den Isotropstrahler wird $\unit{\dBi}$ 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: Isotropstrahler.

C: Vertikalstrahler.

D: Horizontalstrahler.

Gewinn eines Halbwellendipols

Ein Halbwellendipol strahlt senkrecht zum Leiter um $\qty{2,15}{\dB}$ stärker ab als ein Isotropstrahler
Der Gewinn beträgt $\qty{2,15}{\dBi}$

Gewinn in dBd

Bei anderen Antennen ist der Gewinn gegenüber einem Halbwellendipol interessant
Bei Bezug auf den Halbwellendipol wird $\unit{\dBd}$ verwendet
Ein Halbwellendipol hat in Hauptstrahlrichtung einen Gewinn von $\qty{0}{\dBd}$ und $\qty{2,15}{\dBi}$

EG221: Ein Antennenhersteller gibt den Gewinn einer Antenne mit 5 dBd an. Wie groß ist der Gewinn der Antenne in dBi?

A: 2,5 dBi

B: 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
$\rightarrow$ Antenne möglichst im Außenbereich anbringen

EG223: Eine im Außenbereich installierte Sendeantenne hat den Vorteil, dass ...

A: das Sendesignal einen niedrigeren Pegel aufweist.

B: sie eine geringere Anzahl von Harmonischen abstrahlt.

C: sie in geringerem Ausmaß Ausstrahlungen unterworfen ist.

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

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: Möglichst innerhalb des Dachbereichs

B: Am gemeinsamen Schornstein neben der Fernsehantenne

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: An der Seitenwand zum Nachbarn

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

C: So hoch und weit weg wie möglich

D: So niedrig und nah am Haus wie möglich

Einbau Kfz

1) Kurzbeschreibung: Bedienteil eines VHF/UHF-Funkgerätes in der Mittelkonsole eines PKWs.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt die Einbaustelle des Bedienteils eines VHF/UHF-Funkgerätes in der Mittelkonsole eines PKWs. — Abbildung NES-19.17.1: Einbau des Bedienteils eines VHF/UHF-Funkgerätes in die Mittelkonsole eines PKW

Wähend der Fahrt mit anderen Funkamateuren unterhalten
Tipps oder Verkehrsinformationen mitbekommen
Benutzung nur mit Freisprecheinrichtung

Einbau

1) Kurzbeschreibung: Kurze Stabantenne mit Magnetfuß auf einem Autodach.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt eine kurze Stabantenne mit Magnetfuß und Anschlusskabel, montiert in der Mitte eines Autodaches. — Abbildung NES-19.17.2: Magnetfußantenne auf Fahrzeugdach

Groundplane-Antenne mit Fahrzeugdach als Gegenelement

Möglichst mittig auf dem metallischen Fahrzeugdach
Vorgaben des Fahrzeugherstellers beachten
Leitungen so kurz wie möglich und entfernt von anderen Fahrzeugleitungen

Achtung

1) Kurzbeschreibung: Bündel roter und schwarzer Kabel mit zwei Inline-Sicherungen, von denen eine geöffnet ist und eine gelbe 20‑A‑Flachsicherung zeigt.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt mehrere rote und schwarze Leitungen, die zu einem Bündel zusammengefasst und mit einem schwarzen Kabelbinder fixiert sind. Am rechten Bildrand sind zwei schwarze Sicherungshalter zu sehen. Einer ist aufgeklappt und gibt den Blick auf eine gelbe Flachstecksicherung mit der weißen Aufschrift „20“ frei, der andere Halter ist geschlossen. — Abbildung NES-19.17.3: Stromkabel mit Sicherungshalter

Bordnetzspannung von $\qty{12}{\volt}$ oder $\qty{24}{\volt}$ scheint ungefährlich
Hohe Ströme sind möglich
Bei Kurzschluss sind Lichtbogen, Kabelbrand oder Fahrzeugbrand möglich
Sicherung des richtigen Werts für das Funkgerät verbauen

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

A: des Kfz-Herstellers zu beachten.

B: des Amateurfunkgeräte-Herstellers zu beachten.

C: des Kraftfahrt-Bundesamtes einzuhalten.

D: für den Einbau mobiler Sendeanlagen der Bundesnetzagentur einzuhalten.

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

A: Auf der Mitte des Metalldaches

B: Auf dem Armaturenbrett

C: Auf dem vorderen Kotflügel

D: Auf der hinteren Stoßstange

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

A: entlang der Innenseite des Motorraumes verlegt werden.

B: im Kabelbaum des Kraftfahrzeugs geführt werden.

C: über das Fahrzeugdach verlegt sein.

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

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

A: Elektrischer Schock durch Überschläge aus der Zündspule

B: Lichtbogen und Fahrzeugbrand

C: Überlastung der Sendeendstufe im Funkgerät durch zu hohe Versorgungsspannung

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

Übertragungsleitungen

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

Koaxialkabel

Am weitesten verbreitet
Voneinander isolierter Innen- und Außenleiter
Umgeben von Schutzmantel
Unterschiedliche Ausführungen möglich

Unterschiedliche Koaxialkabel

1) Kurzbeschreibung: Foto mit fünf Koaxialkabeln in unterschiedlichen Bauformen mit abisolierten Enden, jeweils beschriftet.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt fünf Koaxialkabel in unterschiedlichen Bauformen, vier davon mit jeweils abisolierten Enden. Links ist ein Kabel aus PE-Schaum und Massivschirm mit einem Durchmesser von 16,4 mm zu sehen. Daneben liegt ein Kabel vom Typ RG213 aus Voll-PE mit einem Durchmesser von 10,3 mm. Es folgt ein dünnes Kabel des Typs RG223 ohne weitere Erklärung. Weiter rechts ist ein ebenfalls dünnes Kabel vom Typ RG58 aus Voll-PE mit einem Durchmesser von 4,95 mm und mit montiertem PL-Stecker am Ende abgebildet. Ganz rechts liegt ein sehr dünnes RG174-Kabel aus Voll-PE mit einem Durchmesser von 2,8 mm. — Abbildung NES-19.18.2: Beispiele gebräuchlicher Koaxialkabel

Kabeldämpfung

Im Koaxialkabel entsteht Verlust durch Umsetzung von Sendeleistung in Wärme
Der Verlust wird Kabeldämpfung genannt
Messung in Dezibel ($\unit{\dB}$) je $\qty{100}{\meter}$
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 Kabellänge hat keinen Einfluss auf die Kabeldämpfung.

D: Die Verluste steigen mit zunehmender Länge und Frequenz.

Wellenwiderstand

Wird in Ohm ($\unit{\ohm}$) angegeben
Eigenschaft der Leitung, wie den Aufbau (z. B. Abstand zwischen Innen- und Außenleiter)
Länge hat keine Auswirkung

Antennenanschluss von Amateurfunkgeräten: $\qty{50}{\ohm}$
Koaxialkabel im Amateurfunk: $\qty{50}{\ohm}$
Fernsehtechnik: $\qty{75}{\ohm}$
Selten sind $\qty{60}{\ohm}$ anzufinden

NG201: Koaxialkabel weisen typischerweise Wellenwiderstände von ...

A: 50, 300 und 600 Ohm auf.

B: 50, 60 und 75 Ohm auf.

C: 50, 75 und 240 Ohm auf.

D: 60, 120 und 240 Ohm 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

Das Koaxialkabel vermeidet unerwünschte Abstrahlung
Unerwünschte Abstrahlungen können durch Mantelwellen auftreten
Mantelwellen lassen sich durch Mantelwellensperren unterdrücken

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

A: Hochwertige abgeschirmte Netzanschlusskabel

B: Hochwertige Koaxialkabel

C: Unabgestimmte Speiseleitungen

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

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

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

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

Unsymmetrische Speiseleitung

Wie bei Antennen, ist eine Speiseleitung unsymmetrisch, wenn unterschiedliche Spannungen anliegen
Beim Koaxialkabel sind die beiden Leiter unterschiedlich geformt
Der Schirm weist gegenüber der Erde keine Spannung auf

EG304: Wann ist eine Speiseleitung unsymmetrisch?

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

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

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

D: Wenn sie außerhalb ihrer Resonanzfrequenz betrieben wird.

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 erlaubt leichtere Kontrolle des Wellenwiderstandes durch Verschieben der Spreizer.

C: Sie bietet guten Blitzschutz durch niederohmige Drähte.

D: Sie hat geringere Dämpfung und hohe Spannungsfestigkeit.

Koaxialstecker

1) Kurzbeschreibung: N-Einbaubuchse (links) und N-Stecker (rechts).

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt links eine N-Einbaubuchse mit Außengewinde und rechts den zugehörigen N-Stecker mit einer gerändelten Hülse mit Innengewinde und einem Mittelstift im Inneren, umgeben von einem geschlitzten Zylinder und einem orangefarbenen Isolator. — Abbildung NES-19.19.2: N-Buchse und N-Stecker

N-Stecker: für niedrige und hohe Frequenz und hohe Leistung
BNC-Stecker: für niedrige und hohe Frequenz und geringe Leistung
SMA-Stecker: für hohe Frequenz und geringe Leistung
UHF/PL-Stecker: für niedrige Frequenz und hohe Leistung

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

A: SMA-Stecker

B: N-Stecker

C: BNC-Stecker

D: UHF-Stecker

Koaxialsteckverbinder

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

Stecker: Kontaktstift nach außen
Kupplung: Kontaktöffnung nach innen
Sonderform Buchse: In Gerät eingebaute Kupplung

Häufige Koaxialsteckverbinder im Amateurfunk

Hinweise zur Verwendung

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

Stecker passend zu Kabelstärke verwenden
Stecker passend zu Kabeldurchmesser verwenden

PL-Steckverbinder

Einsatz: Kurzwelle bis zum 2 m-Band

1) Kurzbeschreibung: Zwei koaxiale PL-Stecker, rechts mit und links ohne Reduzierhülse.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt zwei koaxiale PL-Stecker mit Überwurfmutter mit Innengewinde und zentralem Stift. Der rechte PL-Stecker hat zudem eine Reduzierhülse, mit der auch Kabel mit geringerem Durchmesser verwendet werden können. — Abbildung NES-19.21.1: PL-Stecker

1) Kurzbeschreibung: Koaxiale PL-Einbaubuchse mit Außengewinde und weißem Isolator.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt eine koaxiale PL-Einbaubuchse mit Außengewinde und weißem Isolator um eine Öffnung in der Mitte. — Abbildung NES-19.21.2: PL-Einbaubuchse

NG202: Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?

A: N

B: SMA

C: BNC

D: PL

N-Steckverbinder

Einsatz: $\qty{2}{\meter}$-Band bis in den $\unit{\giga\hertz}$-Bereich

1) Kurzbeschreibung: In Einzelteile zerlegter N-Stecker.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt einen in seine Einzelteile zerlegten N-Stecker. Links oben liegt das Steckergehäuse, rechts daneben die Kontakthülse sowie die Spannmutter mit Außengewinde. Links unten ist die Gummidichtung zu sehen, daneben der Druckring und darunter der Innenstift. — Abbildung NES-19.22.2: Ein N-Stecker vor seiner Montage

NG204: Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?

A: PL

B: N

C: SMA

D: BNC

BNC-Steckverbinder

Einsatz: Für Funkgeräte mit kleiner Leistung bis hinauf zum $\qty{70}{\centi\meter}$-Band und in der Messtechnik

1) Kurzbeschreibung: Rechtwinkliger BNC-Winkeladapter mit Stecker links und Kupplung rechts.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt einen rechtwinkligen BNC-Winkeladapter mit Stecker links und Kupplung rechts. — Abbildung NES-19.23.1: BNC-Winkeladapter mit Stecker links und Kupplung rechts

NG203: Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?

A: SMA

B: PL

C: N

D: BNC

SMA-Steckverbinder

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

1) Kurzbeschreibung: Koaxialer SMA-Stecker mit vergoldetem Mittelkontakt, weißem Isolator und Innengewinde.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt einen koaxialen SMA-Stecker mit vergoldetem Mittelkontakt, weißem Isolator und Innengewinde in einem Ring, an den sich nach unten ein sechseckiger Körper anschließt. — Abbildung NES-19.24.1: SMA-Stecker, hier stark vergrößert

NG205: Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?

A: SMA

B: BNC

C: PL

D: N

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

A: UHF und BNetzA

B: BNC und Cinch

C: Cinch und SMA

D: N und SMA

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 ($\unit{\dB}$) angegeben
Wenn von Dämpfung gesprochen wird, bleibt die Zahl positiv

Faktor zu $\unit{\dB}$-Umrechnung verwenden
Oder in der Formelsammlung nachschlagen

EG309: Am Ende einer Antennenleitung ist nur noch ein Viertel der Leistung vorhanden. Wie groß ist das Dämpfungsmaß des Kabels?

A: 16 dB

B: 10 dB

C: 3 dB

D: 6 dB

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

A: 3 dB

B: 16 dB

C: 10 dB

D: 6 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 dBm

B: 3 dB

C: -3 dB

D: -6 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: -5 dB

C: 3 dB

D: -3 dB

Kabeldämpfungsdiagramm

Im Anhang der Formelsammlung
Dämpfungen verschiedener Kabel in Abhängigkeit zur Frequenz
Bezug auf $\qty{100}{\meter}$ – bei kürzeren Kabeln muss umgerechnet werden

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Kurzfassung: Liniendiagramm mit mehreren ansteigenden Geraden, die die Grunddämpfung verschiedener Koaxialkabel pro 100 m Leitungslänge in Abhängigkeit von der Frequenz zeigen.

Detaillierte Beschreibung: Rechteckige Grafik mit dichtem Gitternetz. Unten steht die x‑Achse „Frequenz [MHz]“; Teilstriche (von links nach rechts) sind mit 1, 3.5, 5, 7, 10, 14, 20, 29, 50, 100, 145, 200, 300, 435, 1296, 2350, 4000, 5700 beschriftet. Oben sind die gleichen Frequenzwerte nochmals angezeigt. Links steht die y‑Achse „Grunddämpfung α0 je 100 m Leitungslänge in dB“. Die Skala reicht am sichtbaren Rand von 0.5 unten bis 300 oben; dazwischen sind u. a. 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 und 200 markiert (rechte Achsenseite zeigt die gleichen Werte). Mehrere schwarze, gerade, nach rechts oben ansteigende Linien sind mit Kabel-/Dielektrikumsangaben beschriftet; von oben nach unten (bei hoher Dämpfung) stehen: „PTFE 1,8 mm RG178“, „Voll‑PE 2,9 mm RG174“, „Voll‑PE 4,95 mm RG58“, „Voll‑PE 10,3 mm RG213“. Darunter verläuft ein Bündel weiterer Linien mit der Beschriftung „PE‑Schaum …“ mit verschiedenen Durchmessern, u. a. „PE‑Schaum 7,3 mm“, „PE‑Schaum 4,9 mm“, „PE‑Schaum 2,7 mm“, „PE‑Schaum 1,64 mm“ sowie „PE‑Schaum Massivschirm“. Alle Linien steigen mit zunehmender Frequenz an; die PE‑Schaum‑Linien liegen bei gleicher Frequenz im Diagramm niedriger als die Voll‑PE‑ und PTFE‑Linien. — Abbildung NES-19.25.1: Kabeldämpfungsdiagramm im Anhang der Formelsammlung

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: 39 dB

B: 20 dB

C: 1 dB

D: 0 dB

Lösungsweg

gesucht: Dämpfung für $\qty{100}{\meter}$ RG58 Kabel bei $\qty{145}{\mega\hertz}$
Lösung: Ablesen aus Diagramm
Schnittpunkt der RG58 Linie mit $\qty{145}{\mega\hertz}\rightarrow \qty{20}{\dB}$

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: 4 dB

B: 5 dB

C: 7,25 dB

D: 1,45 dB

Lösungsweg

gesucht: Dämpfung für $\qty{20}{\meter}$ bei $\qty{20}{\dB}$ Dämpfung auf $\qty{100}{\meter}$
Lösung: Dreisatz

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

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: 1 dB

B: 2 dB

C: 4 dB

D: 3 dB

Lösungsweg

gesucht: Dämpfung für $\qty{15}{\meter}$ RG58 Kabel bei $\qty{145}{\mega\hertz}$
Lösung: Ablesen aus Diagramm und Dreisatz
Schnittpunkt der RG58 Linie mit $\qty{145}{\mega\hertz}\rightarrow \qty{20}{\dB}$

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

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: 68 dB

C: 20 dB

D: 40 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: 0,8 dB

B: 1,8 dB

C: 2,8 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: 8,2 dB

B: 12,6 dB

C: 6,2 dB

D: 10,4 dB

Stehwellenverhältnis (SWR)

Passt der Speisewiderstand der Antenne nicht zum Wellenwiderstand der Zuleitung, kommt es zu einer Reflexion
Sendeleistung wird zum Funkgerät zurück reflektiert $\rightarrow$ 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

1) Kurzbeschreibung: SWR- und Leistungsmessgerät „SWR-30“ von Albrecht in schwarzem Gehäuse mit analogem Zeigerinstrument und mehreren Bedienelementen an der Frontseite.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt ein SWR- und Leistungsmessgerät mit der Bezeichnung „SWR-30“ von Albrecht. An der Frontseite eines schwarzen Gehäuses befindet sich in der Mitte ein helles Sichtfenster mit einem roten analogen Messzeiger. Das Fenster zeigt oben „WATT“, darunter eine bogenförmige Skala mit einer Beschriftung von „0“ bis „10“ oberhalb des Kreisausschnittes und „1“ über „3“ bis „SET“ unterhalb des Kreisausschnittes. Dieser Teil der Skala ist mit „SWR“ beschriftet. Der Bereich zwischen „3“ und „SET“ ist in Rot markiert. Unten im Display gibt es eine horizontale Skala mit Markierungen von „1“ bis „10“ und links der Erklärung „F.S.“. Links des Sichtfensters steht „TX“. Rechts befinden sich zwei Schiebeschalter übereinander zur Umschaltung zwischen „10W FWD“ und „100W REF“ sowie zwischen „PWR“ und „SWR“. Am rechten Rand des Gehäuses steht „ANT“. Unterhalb der Schiebeschalter befindet sich ein Drehknopf mit weißer Markierung und der Beschriftung „CAL“, umgeben von einer gebogenen Skalenlinie. — Abbildung NES-19.26.1: Ein einfaches SWR-Meter zum Bestimmen des Stehwellenverhältnisses

1) Kurzbeschreibung: Analoges Messinstrument mit Kreuzzeiger zur Anzeige des SWR mit Skalen für die vorlaufende und die rücklaufende Leistung und das Stehwellenverhältnis.

2) Ausführliche Beschreibung: Das Foto zeigt ein analoges Messinstrument mit Kreuzzeiger zur Anzeige des SWR. Links gibt es einen Zeiger für die vorlaufende Leistung („P_vor“) und rechts einen Zeiger für die rücklaufende Leistung („P_rück“). Unterhalb der beiden sich kreuzenden Skalen befindet sich eine horizontale Linie mit grünen Markierungen bei 1,3, 1,5, 1,6, 1,8, 2, 2,5, 3 und 4. Von jeder dieser Markierungen gehen grüne Linien nach oben, die im linken Teil nach links oben, im rechten Teil nach rechts oben geneigt sind. Die Ablesung erfolgt vom Kreuzungspunkt der beiden Zeiger aus entlang der jeweiligen grünen Linie zur Markierung auf der horizontalen Linie. Unten auf dem Messinstrument steht die Formel S = Umax / Umin. — Abbildung NES-19.26.2: SWR-Meter mit Kreuzzeiger, linker Zeiger für die vorlaufende und rechter Zeiger für die rücklaufende Leistung; um das SWR abzulesen wird der grünen Linie am Schnittpunkt beider Zeiger nach unten gefolgt

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

1) Kurzbeschreibung: Blockschaltbild mit Signalfluss von links nach rechts: Transceiver, SWR-Meter, Antenne; zwischen SWR-Meter und Antenne Beschriftung „Vorlaufend“ mit Pfeil nach rechts und „Reflektiert“ mit Pfeilrichtung nach links.

2) Ausführliche Beschreibung: Gezeigt ist ein Blockschaltbild aus drei mit einer horizontalen Linie verbundenen Baugruppen. Ganz links befindet sich ein rechteckiges Gerät mit Frontplatte, beschriftet mit „Transceiver“. Rechts davon gibt es einen Block, der mit „SWR-Meter“ beschriftet ist. Nach rechts geht zunächst die horizontale Linie weiter und führt dann vertikal nach oben in ein Antennensymbol („Antenne“). Oberhalb der horizontalen Linie gibt es zwischen SWR-Meter und Antenne einen blauen, nach rechts zeigenden Pfeil, beschriftet mit „Vorlaufend“, und einen roten, nach links zeigenden Pfeil, beschriftet mit „Reflektiert“. — Abbildung NES-19.26.3: Prinzipbild SWR-Meter zwischen Transceiver und Antenne

1) Kurzbeschreibung: Display eines Funkgerätes mit Frequenzanzeige „144.315.00“, darunter eine SWR-Anzeige; Spektrums- und Wasserfalldarstellung eines starken Signals in der Mitte.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt das Display eines Funkgerätes auf schwarzem Untergrund. Neben weiteren Beschriftungen steht in der Mitte in großen, weißen Ziffern die Frequenz „144.315.00“. Darunter befindet sich eine SWR-Anzeige. Unter der SWR-Anzeige ist in blauer Farbe die Anzeige des Spektrums um die eingestellte Frequenz zu sehen, die von den Angaben „–50k“ (links) und „+50k“ (rechts) begrenzt wird. In der Mitte gibt es einen schmalen, hohen Peak mit kleineren Flanken. Darunter befindet sich ein Wasserfalldiagramm auf dunkelblauem Hintergrund mit einer hellblau-weißen vertikalen Spur unterhalb des Peaks. — Abbildung NES-19.26.4: Display eines Transceivers

NI201: Mit welchem Messgerät lässt sich die Antennenanpassung bestimmen?

A: Feldstärkemessgerät

B: Frequenzzähler

C: Stehwellenmessgerät

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: Dummy Load

C: Transceiver

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: $\mathrm{\infty}$

B: 0

C: 3

D: 1

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

A: ein Stehwellenverhältnis von 1 anzeigen.

B: einen Rücklauf von 100 % anzeigen.

C: ein Stehwellenverhältnis von 0 anzeigen.

D: ein Stehwellenverhältnis von unendlich ($\mathrm{\infty}$) 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 hohe Sendeleistung

C: Eine zu geringe Sendeleistung

D: Eine gut angepasste Antenne

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

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

B: zu einer Überbeanspruchung der angeschlossenen Antenne.

C: zu einem SWR von kleiner oder gleich 1.

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

Hohe Kabeldämpfung

Verringert das reflektierte Signal
Führt zur Verfälschung der Messung

NG208: Das koaxiale 50 Ohm-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 verringert und das reflektierte Signal verstärkt.

B: die Dämpfung erhöht 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 $\num{3}$ bei $\qty{100}{\watt}$: $\qty{75}{\watt}$ werden abgestrahlt, $\qty{25}{\watt}$ laufen zurück
Oder auch: $\qty{75}{\percent}$ gehen auf die Antenne, $\qty{25}{\percent}$ 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: 25 W

B: 50 W

C: 75 W

D: 12,5 W

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

A: 50 %

B: 25 %

C: 33 %

D: 75 %

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

A: 29 %

B: 75 %

C: 25 %

D: 50 %

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 Oberwellenausgangsleistung.

C: der Antennenanpassung.

D: der Bandbreite.

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

A: SWR-Meter

B: Anpassungsübertrager

C: Interferometer

D: Universalmessgerät mit Widerstandsanzeige

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

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

B: mit einer SWR-Messbrücke.

C: durch Strommessung 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 Antennenkabel.

B: Zwischen Anpassgerät und Antennenkabel.

C: Senderausgang und Antennenanpassgerät.

D: Antennenkabel und Antenne.

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

A: Punkt 1

B: Punkt 4

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

Aktives Messgerät
Misst das Verhältnis von Spannung und Strom bei einer Frequenz
Oft kann ein Frequenzbereich angegeben werden

Anwendungen

Große und kleine Widerstände eines Schwingkreis
Resonanzfrequenz eines Schwingkreis
Filterverhalten
Impedanzmessung
Stehwellenverhältnisse

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- Zusammenfassung: Ein Spektrumanalysator misst ein schwarzes, rechteckiges HF-Gehäuse auf einer Laborwerkbank über zwei Koaxkabel.

- Detaillierte Beschreibung: Links steht ein weiß-grauer Rigol DSA815 (Beschriftung „Spectrum Analyzer 9 kHz–1.5 GHz“) mit Farbdisplay und vielen Tasten sowie einem großen Drehknopf. Auf dem Display ist ein schwarzes Messraster mit einer gelben Kurve zu sehen; ein Marker ist bei etwa 32,5 MHz eingeblendet und zeigt rund −3 dB an. Unten rechts am Gerät sind zwei koaxiale Anschlüsse belegt; von dort führen zwei schwarze Koaxkabel zu einem mattschwarzen, rechteckigen Metallgehäuse mit Koaxbuchsen an beiden Stirnseiten und Befestigungslaschen, das vorne auf der grünlichen Tischoberfläche liegt. Auf dem Tisch liegen außerdem zwei kleine, runde schwarze Kappen. Im Hintergrund sind eine Steckdose, ein Kippschalter mit Leuchte und Kabelkanäle an der Wand zu sehen. — Abbildung NES-19.29.1: Messung eines Tiefpassfilters mit Grenzfrequenz bei $\qty{30}{\mega\hertz}$

EI201: Wozu wird ein "vektorieller Netzwerkanalysator" (VNA) beispielsweise verwendet?

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

B: Zur Überprüfung der Frequenzreinheit eines Senders.

C: Zum Aufzeichnen des zeitlichen Verlaufs schneller Wechselströme.

D: Zur Bestimmung des Erdungswiderstandes einer Amateurfunkstation.

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

A: mit einem Frequenzmesser oder einem Oszilloskop.

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

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

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

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

A: vektorieller Netzwerkanalysator

B: digitales Speicheroszilloskop

C: True RMS-Voltmeter

D: analoges Multimeter

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

A: Messen von Impedanzen.

B: Datenübertragungsraten in Netzwerken erfassen.

C: Direkte Messung der Sendeleistung.

D: Messen von Oberschwingungen.

Kalibrierung

Vor der Benutzung kalibrieren
Zustand offen: unendlicher Widerstand
Zustand Kurzschluss: Widerstand nahe Null
Zustand angepasst: z. B. mit $\qty{50}{\ohm}$ Widerstand sollte ein SWR von $\num{1}$ angezeigt werden

EI205: Welche Maßnahme ist vor Gebrauch eines vektoriellen Netzwerkanalysators (VNA) zusammen mit dem Messaufbau durchzuführen?

A: Kalibrierung

B: Nullpunktabgleich

C: Einstellen der Triggerschwelle

D: Rauschunterdrückung aktivieren

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 Abschlusswiderstand. Das angezeigte SWR sollte im gesamten Frequenzbereich größer als 2 sein.

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

C: 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.

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 $\rightarrow$ Mantelwellen
Mantelströme fehlen, was zur Verformung der Richtcharakteristik führt

1) Kurzbeschreibung: Schematische Darstellung des Aufbaus der Ankopplung eines Dipols an ein Koaxialkabel mit den Strömen „I_1“ auf der Außenseite des Innenleiters, „I_2“ auf der Innenseite des Außenleiters („I_2“) und „I_3“ auf der Außenseite des Außenleiters; Spannungsmesser mit Wechselstromsymbol zwischen Außenleiter und Innenleiter am unteren Ende des Koaxialkabels; Erdung des Außenleiters.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt den Aufbau der Ankopplung eines Dipols an ein Koaxialkabel. Der Innenleiter ist mit dem „Dipolschenkel 1“ (links) und der Außenleiter mit dem „Dipolschenkel 2“ (rechts) verbunden. Angezeigt werden außerdem die Ströme auf der Außenseite des Innenleiters („I_1“), auf der Innenseite des Außenleiters („I_2“) und auf der Außenseite des Außenleiters („I_3“). I_1 fließt oben im Dipolschenkel 1 und I_2 im Dipolschenkel 2. I_3 fließt entlang dem Außenleiter nach unten zur Masse. Das Verhältnis der Ströme untereinander wird durch eine Gleichung angegeben: „I_2 = I_1 – I_3“. Am unteren Ende des Koaxialkabels sind der Außenleiter und der Innenleiter über einen Spannungsmesser mit Wechselstromsymbol miteinander verbunden, und der Außenleiter ist geerdet. — Abbildung NES-19.30.1: Mantelstrom bei $I_3$

EG405: Mantelwellen auf dem Koaxialkabel zur Antenne ...

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

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

C: werden durch Fehlanpassung und Überlastung des Transceivers verursacht.

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

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

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

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

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: Mantelstrom

B: Rückwärtsstrom

C: Phantomstrom

D: Potentialstrom

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 Umschaltung zwischen horizontaler und vertikaler Polarisation einer Kreuz-Yagi-Uda

B: Zum Anschluss eines Koaxialkabels an eine Dipol-Antenne

C: Zur Einstellung der Frequenzablage für Relaisbetrieb

D: Zur Nutzung einer Wechselspannungsversorgung am Gleichstromanschluss eines Transceivers

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

A: lässt sich die Trennschärfe verbessern.

B: lassen sich statische Aufladungen verhindern.

C: lassen sich Oberwellen unterdrücken.

D: lassen sich Mantelwellen dämpfen.