Dieses Skript von Rolf, DL3AO, beschreibt die öfters benötigte Umrechnung von Feldstärken im Raum in Eingangsspannungen des Empfängers. Diese sind in der Literatur teils schwer zu finden.
Umrechnung elektrischer Feldstärken im Raum auf Eingangsspannungen von Empfängern (Rolf, DL3AO)
Hallo Rolf,
vielen Dank für diese sehr verständliche Ausarbeitung. Ich habe lange gesucht bis ich sie gefunden habe. Mich würde nur noch interessieren wie man berüchsichtigen kann, dass die Empfangsantenne nicht auf die Frequenzabgestimmt ist in deren Feld sie sich befindet. (Hindergrund: 20 m neben den Antennen für HF/VHF soll ein kleiner UKW-Rundfunksender installiert werden mit 32 W ERP)
73 de DB1UJ
Danke für Deinen Kommentar, Michael. Deine „ketzerische“ Frage möchte ich mit meinen Kenntnissen so beantworten:
Meine Ableitung zwischen der Feldstärke im Raum [µV/m] und der Antennenspannung [µV] basiert, wie dargestellt, auf einer einfachen Energiebilanz. Für den Sendefall gibt es sicher keinen Zweifel an der Richtigkeit der Herleitung. Die Verhältnisse beim Empfang sind, wie Du auch schreibst, nicht so einfach. Allerdings wird heute, so weit mir bekannt ist, das Reziprozitätsgesetz für Antennen als allgemein gültig angesetzt [z.B. Kraus, Antennas, McGraw Hill, 1988]. Das Reziprozitätsgesetz beinhaltet die Gleichsetzung der Antennenwirkung zwischen Senden und Empfang. Daraus schließe auf die Richtigkeit der von mir verwendeten Ableitung auch für den Empfang. (Ich kann mir allerdings schwer vorstellen, dass diese Beziehung nicht schon anderswo veröffentlicht wurde, vermutlich schon vor langer Zeit). Ich habe den kleinen Bericht eigentlich nur deshalb geschrieben, weil man sich die Umrechnung so leicht merken kann. Und auch nur, weil bei der Verwendung von Ausbreitungsprogrammen das Meter bei den dort angegebenen Mikrovolt/Meter von manchem OM „der Einfachheit halber“ gerne weggelassen wird…
73, Rolf, DL3AO
Hallo Rolf !
Interessant, Dein Artikel zur Umrechnung von V/m auf V(50 Ohm).
Zwei Dinge fallen mir auf: In der Herleitung sehen wir P = E*E * Wl*Wl / 4*Pi*Z , fußend auf einem Isotropstrahler. Später, in den Beispielen, wird der Yagi-Gewinn auf den Dipol bezogen, eine Korrektur von 2 dB von Dipol zu Isotropstrahler erkenne ich nicht.
Eine etwas ketzerische Frage ergibt sich noch an anderer Stelle: Es wird die Leistung, die die Antenne aus dem Feld maximal entnehmen kann, gleichgesetzt der Leistung, die den Empfänger maximal erreichen kann. Da eine reale Antenne eine Quelle darstellt mit realem Innenwiderstand (sonst wäre der Kurzschlussstrom unendlich), kann von der Leistung der Quelle nur die Hälfte den Empfänger erreichen, die andere Hälfte geht im realen (Strahlungs-)Widerstand der Antenne „verloren“. In echt geht er darin nicht verloren, sondern wird wieder abgestrahlt. Dies zeigt sich auch im sog. „Radarquerschnitt“ eines Dipols, der kurzgeschlossene Dipol hat einen erheblich größeren Radarquerschnitt als der angepasst abgeschlossene Dipol, weil der kurzgeschlossene Dipol einen höheren Strom in seinem „Strahlungswiderstand“ fließen lässt, dieser somit mehr re-emittiert.
Beste Grüße, 73 de Michael