Antennenbau , Frage: als Werkstoff Edelstahl ?

pom
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Re: Antennenbau , Frage: als Werkstoff Edelstahl ?

#16

Beitrag von pom »

Na endlich!
Hättest Du auch machen können.
Ich habe für den genannten Flachstahl 0,5 x 10 mm angesetzt und das dementsprechend auf den Durchmesser eines runden Drahtes umgerechnet, um etwas zum Eingeben zu haben. Aber warum willst Du das wissen? Wir rechnen in dB, da sind Querschnitt und Umfang egal, Hauptsache sie sind beim Vergleich der beiden Materialien gleich.
Ahoi!
Bitte den Ken Sie da ran, nach je dem ein Zell nen Wort ein Leer Zeichen ein zu fügen.
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ax73
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Re: Antennenbau , Frage: als Werkstoff Edelstahl ?

#17

Beitrag von ax73 »

pom hat geschrieben:
Na endlich!
Hättest Du auch machen können...
Ich habe keinen Windowscomputer.

Buenas noches!
Einige meiner Beiträge werden in einem anderem Kontext präsentiert als von mir authorisiert und beabsichtigt.
noone
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Re: Antennenbau , Frage: als Werkstoff Edelstahl ?

#18

Beitrag von noone »

Wegen des Skineffektes dürfte der Umfang interessanter als der Querschnitt sein!
guglielmo
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Re: Antennenbau , Frage: als Werkstoff Edelstahl ?

#19

Beitrag von guglielmo »

Der Fußpunktwiderstand ist ja bekannt, je nach Bauform. Er setzt sich zusammen aus dem Verlust- und den Strahlungswiderstand. Der Verlustwiderstand lässt sich ja nun berechnen. Allerdings ist noch der Skineffekt zu berücksichtigen. Dennoch dürfte der Verlustwiderstand wesentlich kleiner sein als der Strahlungswiderstand. Das kann man ja schnell mal abschätzen.

Groundplane: 50 Ohm
Halbwellendipol offen: 73 Ohm
Halbwellendipol gefaltet: 240-300 Ohm

Nun kann man die Ohmschen Werte incl Skineffekt berechnen.
Dipol: 5,5m 27 MHz:
Kupfer: 1,207 Ohm
Aluminium: 1,407 Ohm
Messing: 2,509 Ohm
etc.

Die Art der verwendeten Leiter scheint mir hier fast egal zu sein.
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JFK
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Re: Antennenbau , Frage: als Werkstoff Edelstahl ?

#20

Beitrag von JFK »

KLC hat geschrieben:Kann ich also davon ausgehen, daß für uns einfache Antennenbastler mit Metermaß & SWR-Meter die Metall-Wahl ziemlich irrelevant ist ??
Die äquivalente Leitschichtdicke wird nach

δ = 1 / (sqrt(πfμσ))

berechnet. Mit der Frequenz für Kanal 40 f = 27,405 MHz und der absoluten Permeabiltät μ_0 = 4π * 10^-7 Vs/(Am) ergibt sich

δ = 1 / (sqrt(108,2 V/(Am) * μ_r * σ)).


Tabelle mit physikalischen Materialeigenschaften:

Code: Alles auswählen

Material      |  σ / (S / m)  |  μ_r
--------------------------------------
Fe            |  10 * 10^6    |  2000
Zn            |  16 * 10^6    |  1
Al            |  38 * 10^6    |  1
Cu            |  58 * 10^6    |  1
Ag            |  61 * 10^6    |  1
Au            |  45 * 10^6    |  1
1.4301 (V2A)  |  1,37 * 10^6  |  1,02
Dadurch ergeben sich folgende materialabhängigen äquivalente Leitschichtdicken:

δ_Fe = 0,737 µm
δ_Zn = 24,0 µm
δ_Al = 16,3 µm
δ_Cu = 12,6 µm
δ_Ag = 12,3 µm
δ_Au = 14,3 µm
δ_1.4301 = 81,3 µm

Da R = l / (σA) ist, kann man durch Bildung des Quotienten 1 / (δσ) Aussagen über die Eignung des jeweiligen Materials bei gegebener Frequenz machen:

1 / (δ_Fe * σ_Fe) = 136 mΩ
1 / (δ_Zn * σ_Zn) = 2,60 mΩ
1 / (δ_Al * σ_Al) = 1,61 mΩ
1 / (δ_Cu * σ_Cu) = 1,37 mΩ
1 / (δ_Ag * σ_Ag) = 1,33 mΩ
1 / (δ_Au * σ_Au) = 1,55 mΩ
1 / (δ_1.4301 * σ_1.4301) = 8,98 mΩ

Jetzt müsste lediglich die Leiterlänge sowie die aus dem Durchmesser und der äquivalenten Leitschichtdicke resultierende äquivalente Leitschichtfläche hinzugezogen werden um die Absolutwerte zu erhalten.

Die Verhältnisse werden sich jedoch nicht ändern — soviel jedenfalls zur Physik.


-----
Um die Eingangsfrage von Rolf aufzulösen:

1.4301 V2A-Edelstahl ist in seinen elektrischen Eigenschaften bei 27,405 MHz
um den Faktor 3,5 schlechter als verzinktes Fe,
um den Faktor 5,6 schlechter als Al und
um den Faktor 6,6 schlechter als Cu.

Die Metallwahl hat also durchaus Einfluss auf die Antenne :tup: :wave:
64±9 vom JFK - 13RT25, Tobias

2 dB, or not 2 dB, that is the question.
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ax73
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Re: Antennenbau , Frage: als Werkstoff Edelstahl ?

#21

Beitrag von ax73 »

JFK hat geschrieben:
KLC hat geschrieben:Kann ich also davon ausgehen, daß für uns einfache Antennenbastler mit Metermaß & SWR-Meter die Metall-Wahl ziemlich irrelevant ist ??
...
-----
Um die Eingangsfrage von Rolf aufzulösen:

1.4301 V2A-Edelstahl ist in seinen elektrischen Eigenschaften bei 27,405 MHz
um den Faktor 3,5 schlechter als verzinktes Fe,
um den Faktor 5,6 schlechter als Al und
um den Faktor 6,6 schlechter als Cu.

Die Metallwahl hat also durchaus Einfluss auf die Antenne :tup: :wave:
Eine durchaus interessante Betrachtung. Kannst du dein Ergebnis auch in einer einfachen Form, z.B. Verlust in db bezogen auf Halbwellendipol, zusammenfassen? Oder anders gefragt - entspricht
pom hat geschrieben:...Der Unterschied zwischen Alu und Stahl ist laut MMANA bei 27 MHz 0,5 dB.
Oder auf CB'isch: Von 12 W SSB gehen rund 1,3 W allein im Stahl (gegenüber Alu oder Kupfer) verloren. ;)...

deinen Berechnungen?
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guglielmo
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Re: Antennenbau , Frage: als Werkstoff Edelstahl ?

#22

Beitrag von guglielmo »

@JFK: Danke für die Rechnung. Ja ich habe mit meiner Schätzung völlig daneben gelegen. Man sollte tatsächlich so was durchrechnen bis alles klar und eindeutig ist.

Eisen:
-------

R = l * roh_Fe/ (2*r*pi*δ_Fe ) = 5,5 [m] * 0,1 [ohm*mm^2/m] /(4*pi * 0,000737 [mm^2]) = 60 [Ohm]

Aluminium:
-------------
R = l * roh_Alu/ (2*r*pi*δ_Alu ) = 5,5 [m] * 0,028 [ohm*mm^2/m] /(4*pi * 0,0163 [mm^2]) = 0,75 [Ohm]

Oha. Da habe ich mit meiner Schätzung ohne ausführliches Rechnen völlig daneben gelegen. Ich nehme alles zurück.
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