Durch was wird die Sendereichweite bestimmt?/Funk

Hallo Experten,

Durch was wird die Sendereichweite eines Senders elektromagnetischer Wellen bestimmt. Die Frequenz eines Signals in einem Schwingkreis errechnet man ja damit: 1/(2*pi*wurzel(L*C)). Jedoch kann man daraus ja nicht die Feldstärke berechnen, oder doch? Ist überhaupt die Feldstärke für die Sendereichweite verantwortlich? Oder ist die Reichweite einer elektromagnetischen Welle durch hier Frequenz schon vorherbestimmt?

Ich hoffe ihr versteht mein Problem und könnt mir helfen.
Danke

mfg Martin

Hallo Martin,

die Reichweite wird durch viele Faktoren beeinflußt:

  1. Eigenschaften des Senders: abgestrahlte Sendeleistung, Ausführung der Antenne (Antennengewinn durch Richtwirkung)

  2. Empfänger-Eigenschaften wie Empfindlichkeit, ebenfalls Ausführung der Antenne, Bandbreite des Empfängers (die zur Bandbreite der Aussendung passen muß)

  3. Die Frequenz bzw. Wellenlänge hat insofern großen Einfluß auf die Reichweite, als die Wellenausbreitungseigenschaften stark von der Wellenlänge abhängen. Bei niedrigen Frequenzen (Lang- und Mittelwellen) breiten sich die Wellen gut am Boden aus, da sie aufgrund der Beugung gut der Erdkrümmung folgen. Je kürzer die Wellenlänge, desto weniger trägt die Bodenwelle zur Reichweite bei, die Reichweite kommt bei Kurzwellen (bis 30 MHz) vor allem durch die Raumwellen zustande: Kurzwellen werden an Schichten der Ionosphäre (100 - 400 km Höhe) reflektiert, ähnlich wie Lichtwellen an einer metallischen Oberfläche, treffen wieder am Boden auf, werden dort reflektiert, dann wieder an der Ionosphäre usw. Hier spielen auch die Tageszeit und die Sonnenaktivität eine wichtige Rolle. Je höher die Frequenz, desto ähnlicher wird das Ausbreitungsverhalten dem des Lichts: die mögliche Reichweite geht nur wenig über den optischen Horizont hinaus. Gebäude können die Ausbreitung sehr behindern (in bebautem Gebiet geringe Reichweite für UKW-Frequenzen, z. B. Funksprechgeräte, Handies, größere Reichweite außerhalb der Städte, sehr große etwa zwischen Berggipfeln).

Natürlich wirkt sich die Frequenz auch auf die Größe der Antenne aus, sodaß es schwierig sein kann, für Langwellen eine Sendeantenne mit hohem Wirkungsgrad zu bauen, wegen des Platz- und Materialbedarfs.

Auch die Leitfähigkeit des Bodens spielt eine Rolle (Funkverkehr zwischen Schiffen auf dem Meer: hohe Reichweiten von über tausend km waren deshalb schon vor über 100 Jahren möglich).

Du siehst, es ist nicht so einfach zu beantworten.

Grüße,

I.

Hast Du sehr gut erklärt und es gibt einen „*“ von mir.

Gruß
nicki

Hallo

also vielen Dank für die echt gute Erklärung. Eines bleibt mir noch unklar. Wie kann man die Sendeleistung eines Schwingkreises (Spule, Kondensator) erhöhen? Durch andere Bauteile? Höhere Kapazität des Kondensators oder eben andere Spule? Dadurch würde sich aber die Frequenz ändern. Also wie berechnet man die Sendeleistung? Ich hoffe mein Problem ist verständlich.

mfg Martin

Hallo,

Zur Verstärkung werden aktive Bauteile (Transistoren, IC´s, für sehr hohe Sendeleistungen Röhren) verwendet.
So sehen HF- Sender aus:
https://www.google.de/search?q=ukw+sender+schaltplan…

Wie man die Sendeleistung berechnet siehst Du hier:
http://www.ralf-woelfle.de/elektrosmog/redir.htm?htt…

Gruß
nicki

Ein Sender besteht aus
1.) dem Hochfrequengenerator dessen Schwingkreise KEINE Leistung anstrahlen, denn das würde die Stabilität der Frequenz verschlechtern.
2.) dem Verstärker, der die Hochfrequenz mit hoher Spannung und hohen Strömen an die Antenne abgibt
3.) der Antenne. Diese ist ebenfalls ein Resonanzkreis aber in einer Bauweise, die maximale Abstrahlung garantiert.

Im einfachsten Fall besteht die Antenne aus einem Stab mit der Länge die dem Viertel der Wellenlänge der Hochfrequenz entspricht. Wenn dieser Stab senkrecht auf dem Boden steht, dann hat er für die eingespeiste Hochfrequenz einen Widerstand von etwa 40-60 Ohm. An diesem Widerstand kann man die Leistung des Senders messen.
P = U^2 / R oder P = I^2 * r

Guten Tag,

Danke schon mal für die Antworten.Wie kann ich aus folgender Schaltung die Sendereicheweite berechnen. Ohne Antenne.
http://www.loetstelle.net/content/projekte/fmtransmi…

Danke

mfg Martin

Hallo!

Wie kann ich aus folgender
Schaltung die Sendereicheweite berechnen. Ohne Antenne.
http://www.loetstelle.net/content/projekte/fmtransmi…

Die Schaltung stellt einen Oszillator mit einem Nf-Kleinsignaltransistor in Basisschaltung dar. Ein Sender ist das noch nicht. Insbesondere fehlt eine Antenne. Würde man eine Antenne an Emitter oder Kollektor des Transistors anschließen, würde die Schwingung aussetzen, mindestens aber würde der Oszillator verstimmt. Damit das nicht passiert und um ein bisschen Leistung auf eine Antenne koppeln zu können, fehlt noch eine Stufe zwischen Oszillator und Antenne, die einerseits die Antenne vom frequenzbestimmenden Oszillator entkoppelt und anderseits ein bisschen Leistung bereit stellt.

Anmerkung: Mit der dargestellten Schaltung kann ein Bastler keinen Schaden anrichten, indem er Funkdienste stört. Der Oszillator mit Nf-Transistor wird bestenfalls im Mittelwellenbereich schwingen und ohne Antenne wird dabei gar nichts abgestrahlt. Wenn der Bastler dann mit den Werten von L und C rechnet, wird er feststellen, dass der Oszillator (wenn überhaupt) mit einer ganz anderen als der errechneten Frequenz schwingt. Das hängt damit zusammen, dass die Bauform der verwendeten Teile, Parameter des Transistors und der praktische Aufbau der Schaltung wesentlich für die Funktion als solche und für die Frequenz sind. Der unerfahrene Bastler, noch dazu ohne das theoretische Rüstzeug, wird vorhersehbar kein irgendwie brauchbares Ergebnis zustande bringen.

Gruß
Wolfgang

Moin,

auf die Gefahr hin, dass ich etwas wiederhole (ich habe nicht nochmal alles gelesen), es ist einfacher die Senderreichweite zu erhöhen, indem die Empfänger-Empfindlichkeit erhöht wird!

Gruß Volker

Hallo und danke,

auf der folgenden Seite, wo ich auch die vorige Schaltung her habe steht aber, dass auch ohne Antenne der Schwingkreis schwingt und zwar etwa 100m weit.??

http://www.google.de/imgres?hl=de&client=firefox-a&s…

Moin, Martin,

Durch was wird die Sendereichweite eines Senders
elektromagnetischer Wellen bestimmt.

gar nicht, es gibt keine Sendereichweite, sondern nur Empfänger, die empfindlich genug sind, ein Signal aus dem Rauschen herauszuhören.

Ist überhaupt die Feldstärke
für die Sendereichweite verantwortlich?

Siehe oben. Eine Welle breitet sich aus, so lange sie auf kein Hindernis trifft.

ist die Reichweite einer elektromagnetischen Welle durch
hier Frequenz schon vorherbestimmt?

Die Reichweite ist unabhängig von der Frequenz. Unbeschadet dessen gibt es Frequenzen, die es leichter haben als andere, indem sie zB von der Ionosphäre reflektiert werden. Andere haben es schwerer, die sind auf Sichtverbindung angewiesen, noch andere nutzen die Reflexion von Gebäuden.

Ich hoffe ihr versteht mein Problem

Durchaus.

und könnt mir helfen.

Wobei?

Gruß Ralf

Hallo

auf der folgenden Seite, wo ich auch die vorige Schaltung her
habe steht aber, dass auch ohne Antenne der Schwingkreis
schwingt und zwar etwa 100m weit.??

Die Spule des Senders wirkt bereits als Antenne, und zwar als magnetische Antenne.

Im Prinzip kann man sich die Wellenausbreitung so vorstellen, daß ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld ein magnetisches Feld hervorruft, das ebenfalls zeitlich veränderlich ist, und dieses ruft wieder ein elektrisches Feld hervor usw.

Anfangen muß man mit einem elektrischen oder einem magnetischen Feld, und man kann daher die Antennen in elektrische und magnetische einteilen.

Dipol-Antennen, Halbdipol-Antennen (das sind die üblichen Teleskopantennen von tragbaren UKW-Radios) sind elektrische Antennen, beim Sender erzeugen sie ein elektrisches Feld, daß mit der Sendefrequenz zeitlich veränderlich ist. Beim Empfänger nehmen sie das elektrische Feld auf und liefern eine Spannung, die in der Empfängerschaltung verstärkt und weiter verarbeitet wird.

Magnetische Antennen sind Spulen in irgendeiner Form. Am häufigsten wurden sie als Ferrit-Antennen für den Mittelwellenbereich von Radios verwendet (10 -20 cm lange dunkelgraue oder schwarze Stäbe mit einer Spule darauf, im Gehäuse und von außen nicht sichtbar). Früher gab es statt dessen sog. Rahmenantennen, kunstvoll gewickelte Konstruktionen in Rauten- oder ähnlicher Form. Z. B.:

http://www.jogis-roehrenbude.de/Leserbriefe/Rahant.htm

Jede Spule, die in einem Oszillator oder sonst einer Schaltung vorkommt, ist also auch bereits eine Antenne. Wenn man nicht möchte, daß sie wie eine Antenne wirkt und abstrahlt oder aufnimmt, muß man sie in ein kleines Metallgehäuse einbauen, das als Abschirmung dient.

Deswegen hat also auch die Schaltung in Deinem Link eine Antenne, auch wenn nichts daran wie eine „typische“ Antenne aussieht.

Grüße,

I.