Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

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Charly Whisky
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Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#1

Beitrag von Charly Whisky »

Moin,

es gibt ja nun Koaxkabel mit verschiedenen Eigenschaften (aufgrund der konstrunktiben Merkmale).

Letztendlich betrachtet man landläufig die Verluste im Kabel.

Die Verluste bewirken offensichtlich direkt eine Reduktion der Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle.

Die Frage, die mich beschäftig ist nun: Welche Auswirkung gib es hinsichtlich der Reichweite, bei Variation der Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle im Kabel?

Hinweis: Eine hohe Aubreitungsgeschwindigkeit korrelieret ja nicht immer mit den Dämpfungswerten....

Hintergrund: Ich wähle grundsätzlich Kabel für Drahtantennen und Antennen aus, die mindestens ein V größer 0.87 haben. Ein RG58 bringt es ja nur auf 0.67.

Vergleicht man eine Drahtantenne gleicher Bauart, jedoch mit verschiedendlich verwendeten Materialien, lässt sich dann ein Unterscheid in der abgestrahlten Feldstärke feststellen?

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Christian
heavybyte
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#2

Beitrag von heavybyte »

Hallo Christian,

deine Frage:
Charly Whisky hat geschrieben: Mo 28. Sep 2020, 17:39 Die Frage, die mich beschäftig ist nun: Welche Auswirkung gib es hinsichtlich der Reichweite, bei Variation der Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle im Kabel?
ist unpräzise gestellt:

Die Reichweite im Freifeld ist von vielen Faktoren abhängig, jedoch nicht von den Eigenschaften des Kabels.

Du hast eine Leistungsquelle (TX), dann ein Transportmedium (Kabel), danach die Antenne (Übergang von Leiterwelle zur Raumwelle).
Dein Transportmedium kann verschiedene Qualitäten aufweisen, das drückt sich meist in der Grösse der Verluste aus.
Diese wiederum sind u.a. auch von der Länge des Kabels abhängig.
Der Verkürzungsfaktor spielt nur insofern eine Rolle wie er mit den Verlusten korreliert.

Wenn dein TX die Leistung X erzeugt, dann kommt an der Antenne X minus Leitungsverluste an. Die Antenne (deren Verluste lassen wir mal unberücksichtigt) setzt die ankommende Leitungswelle in eine Raumwelle um.

Die Rechnung ist recht einfach: Leistung der Quelle minus Verluste ist das was in den Raum abgestrahlt wird.

Die Verluste eines Kabels sind vom Hersteller genau definiert, das kann man ganz einfach in die Rechnung einbeziehen.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle auf einem Kabel, spielt dabei überhaupt keine Rolle.

Gruß
Lothar
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#3

Beitrag von Newcomer »

Hallo

Den Satz
"Die Reichweite im Freifeld ist von vielen Faktoren abhängig, jedoch nicht von den Eigenschaften des Kabels." könnte man falsch verstehen aber es ist eine interessante Frage.

Letztendlich kennt die abgestrahlte Welle keine Grenze nur eine Spannung auf eine definierte Dimension wie picovolt pro Meter aber da fragt man besser jemand anderes oder die Pioneer Weltraum Sonden :D .

Ich hoffe ich mißverstehe die Begriffe nicht aber letztendlich geht es doch immer um eine optimale Kopplung des erzeugten Signals und dessen Stärke mit der letztendlich frei gesetzten elektromagnetischen Welle. :idea:

Etwas ähnliches hat man doch bei einem Netzteil. Wie bekommst du die maximale Leistung aus einem Netzteil. Die Antwort war doch immer. wenn ich mich recht erinnere. Ri ist gleich Ra dann hatte man maximale Leistung. :shock:

Die alten Fahrraddynamos... wann bremsten sie am wenigsten wenn sie am Reifen aufgesetzt haben um Strom zu produzieren. Wenn das Licht an geschalten war und alle Lämpchen leuchteten oder wenn ein Lämpchen oder beide kaputt waren. :oops:

Mit der HF ist es ähnlich. Die 50 Ohm sind nicht das Gelbe vom Ei sie sind ein Kompromiß und wer gut empfangen will nimmt am besten die Hühnerleiter soweit ich mich erinnere. TV Kabel nur Empfang haben 75 Ohm. Zum Senden sind wohl niedrigere Ohm werte günstiger aber die Hühnerleiter mit ein bischen Transformation widerspricht dem wieder. :?:

Also wie ich es verstehe, so gut wie möglich koppeln und so wenig wie möglich Reflexion und Wärmeverluste im Transportmedium und dem Emitter des Signals. :idea:
Unterschiedliche Laufzeitgeschwindigkeiten erzeugen aber doch immer eine Reflexion wenn es um Licht oder Schall geht. Man sollte denken das es bei HF ähnlich ist. :?:

Ich bin also richtig gespannt auf die Antworten denn ich habe da auch ein großes Fragezeichen im Sinn.

Gruss vom hat garnicht geholfen Newcomer :dlol:
heavybyte
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#4

Beitrag von heavybyte »

Hallo Newcomer,
mit Verlaub, du redest ziemlich wirres Zeug.
Darauf kann man garnicht eingehen, werde ich auch nicht.

Charly Whiskys Frage zielt darauf ab, herauszufinden, ob eine durch ein schlechtes Kabel "verlangsamte" Welle auch nach der Abstrahlung noch eine Beeinträchtigung erfährt.
So jedenfalls, habe ich die Frage verstanden.
Charly Whisky hat geschrieben: Mo 28. Sep 2020, 17:39 Die Verluste bewirken offensichtlich direkt eine Reduktion der Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle.

Das muss man klar mit NEIN beantworten.
Warum, habe ich oben schon erklärt.

Gruß
Lothar
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Charly Whisky
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#5

Beitrag von Charly Whisky »

Vielen Dank für die Antworten, auch die mit Romancharakter :wave:

Ich erwidere jetzt mal nicht, ob die Frage präzise war oder nicht.

Ich habe verstanden:

- in RG58 ist die Ausbreitung der elektromagn. Welle nur 200.000 km/s wohin gegen in einem Airborn 10 die gleiche Welle mit 261.000 km/s unterwegs ist.
- erreicht die Welle aus einem der beiden Kabel die Antenne, hat dies keinerlei Auswirkung auf die abgestrahlte Leistung, weil innerhalb der Antenne die Ausbreitungsgeschwindigkeit konstruktionsabhängig konstant ist (Dämpfungswerte)

Daran schliesst sich jetzt aber konsequenterweise die Frage an:

Verwendet man Drahtantennen, zum einen aus RG58 (v=0.66) gefertigt, zum anderen aus Airborn10 (v=0.87), wirkt sich das auf die abgestrahlte Leistung aus?
Immerhin ist für das gleiche SWR die Antenne aus Airborn deutlich länger.

Ich tendiere zu der Aussage, dass es vorteilhaft ist, wenn die Antenne und das Kabel den gleichen Geschwindigkeitsindex haben.

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Christian
heavybyte
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#6

Beitrag von heavybyte »

Charly Whisky hat geschrieben: Mo 28. Sep 2020, 20:51 Verwendet man Drahtantennen, zum einen aus RG58 (v=0.66) gefertigt, zum anderen aus Airborn10 (v=0.87), wirkt sich das auf die abgestrahlte Leistung aus?
Immerhin ist für das gleiche SWR die Antenne aus Airborn deutlich länger.
Ich tendiere zu der Aussage, dass es vorteilhaft ist, wenn die Antenne und das Kabel den gleichen Geschwindigkeitsindex haben.

Du bringst zwei Dinge durcheinander.
Deine erste Frage bezog sich auf das Speisekabel. Dazu habe ich dir geantwortet. Dabei hatte ich die Antennenverluste ausgeklammert.

Dein jetziger Post bezieht auf die Antennenverluste.

Dabei gilt, je höher die Leitfähigkeit der Materialien, desto weniger Verlust. Bei vorausgesetzter optimaler Impedanzanpassung.
Charly Whisky hat geschrieben: Mo 28. Sep 2020, 20:51 Ich tendiere zu der Aussage, dass es vorteilhaft ist, wenn die Antenne und das Kabel den gleichen Geschwindigkeitsindex haben.
Ganz klares NEIN. Dafür gibt es keine Korrelation.

Gruß
Lothar
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Charly Whisky
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#7

Beitrag von Charly Whisky »

Ganz klares NEIN....

Ein kleines ja gibt es: Ich habe mir zu eigen gemacht, die eigengefertigten Drahtantenne aus „einem Stück“ zu bauen.

Der Strahler ist der vom Schirm befreite Innenleiter (z.B. Schweissfuss GP) und das einzig angelötete Bauteil ist der Stecker, der in der PL- Buchse der Funke verschwindet.

Keine Verluste der sonst üblichen Kupplung...auch wenn das nur 0.5 dB sind. Die können es auf Bodenwelle machen.

73
Christian

PS: Ein paar Fragezeichen bleiben: Wenn ein Medium eine elektromagnetische Ausbreitung um 60.000 km/s verringern kann, warum macht sich das nicht deutlicher bemerkbar?
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#8

Beitrag von heavybyte »

Christian, das hat aber nichts mit deiner Frage zu tun, ob der Verkürzungsfaktor des Speisekabels dem der Antenne entsprechen sollte.

Eine Einsparung von Kpopplungsverlusten hat nunmal damit garnichts zu tun.
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heavybyte
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#9

Beitrag von heavybyte »

Charly Whisky hat geschrieben: Mo 28. Sep 2020, 21:29 PS: Ein paar Fragezeichen bleiben: Wenn ein Medium eine elektromagnetische Ausbreitung um 60.000 km/s verringern kann, warum macht sich das nicht deutlicher bemerkbar?
Macht sich doch bemerkbar, in den Verlusten.
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Charly Whisky
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#10

Beitrag von Charly Whisky »

Okay,

dann wird also die abgestrahlte Leistung bestimmt durch die Sendeleistung und die Anpassung der Antenne an die Frequenz und nicht durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle.

Wenn man also unsinnigerweise ein Kabel mit v=0.1 herstellen würde, dann wäre die Geschwindigkeit auf 30.000 km/s reduziert. Und zwar egal wie lange dieses Kabel ist. Kompensiert man die Leistungsverluste durch eine PA zwischen TX und Leitung, dann macht sich die verringerte Geschwindigkeit nicht in der abgestrahlten Leistung bemerkbar, weil in der Antenne die Ausbreitung unabhängig von der Speisung konstant ist.

Hm.
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#11

Beitrag von heavybyte »

you got it :sup:

zu deutsch: so isses

Gruß
Lothar
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#12

Beitrag von Bobby1 »

Lothar hat Ordnung in das Chaos gebracht und daran will ich nicht mehr rütteln.

Aber am Rande staune ich darüber daß diese Überlicht-Sache neuerdings von Kanadiern für sich in Anspruch genommen wird.
Krampfader hat geschrieben: Mo 28. Sep 2020, 20:03 Christian, frag mal bei folgenden Forschern nach, die haben ein Koaxialkabel entwickelt bei dem sich der Impuls mit dreifacher(!) Lichtgeschwindigkeit fortpflanzt, siehe: https://www.wissenschaft.de/technik-dig ... indigkeit/
Meines Wissens nach hatte Günter Nimtz als erster Überlichtgeschwindigkeit gemessen:
https://de.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCnter_Nimtz

73, Carsten
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#13

Beitrag von Charly Whisky »

Chaos?

Naja, es geht noch „wirrer“ :dlol:

Also, die Welle breitet sich aufgrund von Stössen auf Gitterebene aus, solange der Sender neue Energie bereit stellt.

Schon mal darüber nachgedacht, was nach der Weiterleitung mit den Molekülen passiert, wenn sie den Stoss weitergegeben haben?
Ja, jetzt beginnt bei den einen Esoterik, bei den anderen hört die Vorstellung auf.

Alles halb so wild. Spannend wird‘s, wenn die da durchrauschende Welle in den Bereich der Resonanz der Gitterschwingung kommt.

Aber das ist ein anderes Thema und hat tatsächlich nichts mit all dem zu tun.

Für mich steht fest: Vom TX bis zur Antennenspitze möglichst Homogenität hinsichtlich des Materials anzustreben. Medienübergänge erzeugen immer Verluste.

VG
Christian
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#14

Beitrag von Charly Whisky »

Charly Whisky hat geschrieben: Di 29. Sep 2020, 00:52
Für mich steht fest: Vom TX bis zur Antennenspitze möglichst Homogenität hinsichtlich des Materials anzustreben. Medienübergänge erzeugen immer Verluste.
Ein neuer Tag und neues Glück :dlol:

Es kommt wohl eher nicht auf die Mediengleichheit an, sondern eher darauf, dass der Wellenwiderstand in den verschiedenen Medien gleich groß ist.

Die Welle "merkt" den medialen Unterchied :crazy: nur, wenn sich eine Veränderung des Wellenwiderstandes ergibt- was Reflexionen (Verlust) mit sich bringt.
Am einfachsten lässt sich das mit gleichem Material erreichen (Drahtantenne aus einem einzigen Material vom Spitze bis TX).

Das war´s im Moment :wave:

VG
Christian
PS: Ich werde dann die Woche eine GM5/8 nachbauen- in Airborn10 (dürfte die erste dieser Art sein :king: )
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Re: Ausbreitungsgeschwindigkeit im Kabel und deren Auswirkung auf die Reichweite

#15

Beitrag von heavybyte »

Charly Whisky hat geschrieben: Di 29. Sep 2020, 07:38 Die Welle "merkt" den medialen Unterchied :crazy: nur, wenn sich eine Veränderung des Wellenwiderstandes ergibt- was Reflexionen (Verlust) mit sich bringt.
Yep, ich wollte dir gestern Abend noch eine Denkaufgabe mitgeben, habe es letztendlich aber wieder vergessen:

Angenommen, du hast 10m RG174 mit einem V von 0,66 und verlängerst das Kabel mit einem Aircell 7, welches ein V von 0,83 aufweist.
Mal angenommen, dir gelingt eine verlustfreie Verbindung der beiden Kabel. Es wird mit 50R abgeschlossen.
Somit hast du ein 20m langes Kabel mit einem Wellenwiderstand von 50R.

Die Frage brauche ich nichtmehr stellen, denn du hast die Antwort schon gepostet. :sup:

Gruß
Lothar
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