diff --git a/contents/sections/naeherungsformel_2.md b/contents/sections/naeherungsformel_2.md index 1cd9816..812aacf 100644 --- a/contents/sections/naeherungsformel_2.md +++ b/contents/sections/naeherungsformel_2.md @@ -1,35 +1,35 @@ %Um die Feldstärke einer Antenne im Fernfeld ($d>\frac \lambda {2 \pi}$) zu berechnen gibt es die folgende Näherungsformel: -%$E=\frac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{A} \cdot G_\text{i}}} {d}=\frac {\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{EIRP}}} d$ +%$E=\frac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{A} \cdot G_\mathrm{i}}} {d}=\frac {\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{EIRP}}} d$ -%mit der Leistung an der Antenne $P_\text{A}$, dem Gewinnfaktor bezogen auf den Isotropen Strahler %$G_\text{i}$, und dem Abstand $d$ +%mit der Leistung an der Antenne $P_\mathrm{A}$, dem Gewinnfaktor bezogen auf den Isotropen Strahler %$G_\mathrm{i}$, und dem Abstand $d$ %Für den Gewinnfaktor von Antennen ist gegeben: -%$G_\text{i}=G_\text{d} \cdot 1,64$ +%$G_\mathrm{i}=G_\mathrm{d} \cdot 1,64$ %bzw. -%$g_\text{i} = g_\text{d}+2,15\text{ dB}$ +%$g_\mathrm{i} = g_\mathrm{d}+2,15\text{ dB}$ %Es ist in der Prüfung der Grenzwert für den Personenschutzabstand angegeben. Um den Personenschutzabstand dann zu berechnen, muss daher die Formel umgestellt werden zu -%$d=\frac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{A} \cdot G_\text{i}}} {E}$ +%$d=\frac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{A} \cdot G_\mathrm{i}}} {E}$ %Jedoch ist meist nicht die Leistung an der Antenne angegeben, und genauso wenig der Gewinn gegenüber einem Isotropen Strahler. Entsprechend muss dies mit berücksichtigt werden. Dies ergibt dann: -%$d=\dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{Transceiver} \cdot G_\text{Kabel} \cdot G_\text{d} \cdot 1,64}} {E}$ +%$d=\dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{Transceiver} \cdot G_\mathrm{Kabel} \cdot G_\mathrm{d} \cdot 1,64}} {E}$ -%Mit der Leistung am Transceiver $P_\text{Transceiver}$, dem "Gewinn" des Kabels $G_\text{Kabel}$ (hier entsprechend mit negativem Vorzeichen einsetzen) und dem Gewinn gegenüber dem Dipol $G_\text{d}$. +%Mit der Leistung am Transceiver $P_\mathrm{Transceiver}$, dem "Gewinn" des Kabels $G_\mathrm{Kabel}$ (hier entsprechend mit negativem Vorzeichen einsetzen) und dem Gewinn gegenüber dem Dipol $G_\mathrm{d}$. %Der "Gewinn" des Kabels kann z.B. berechnet werden für ein Kabel mit einer Dämpfung von $2 \text{ dB}$: -%$G_\text{Kabel} = 10^{\frac {-2 \text{ dB}} {10 \text{ dB}}} = 10^{-0,2}= 0,631$ +%$G_\mathrm{Kabel} = 10^{\frac {-2 \text{ dB}} {10 \text{ dB}}} = 10^{-0,2}= 0,631$ % DD4UQ Bei der Anzeige einer ortsfesten Amateurfunkanlage können die Sicherheitsabstände nach verschiedenen Verfahren ermittelt werden. Eine davon ist die Fernfeldberechnung. -Für die Berechnung braucht man die Sendeleistung ($P_\text{S}$), den Gewinnfaktor der Antenne bezogen auf den isotropen Strahler ($G_i = 1,64$) und den Grenzwert für die Feldstärke $(E = \qty{28}{\volt\per\meter})$ im Fernfeld einer Antenne. Die Wellenlänge ($\qty{10}{\meter}$) ist nur angebeben um den Beginn des Fernfeldes zu ermitteln. +Für die Berechnung braucht man die Sendeleistung ($P_\mathrm{S}$), den Gewinnfaktor der Antenne bezogen auf den isotropen Strahler ($G_\mathrm{i} = 1,64$) und den Grenzwert für die Feldstärke $(E = \qty{28}{\volt\per\meter})$ im Fernfeld einer Antenne. Die Wellenlänge ($\qty{10}{\meter}$) ist nur angebeben um den Beginn des Fernfeldes zu ermitteln. -$\begin{split} d &=\dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{A} \cdot G_\text{i}}}{E}\\ d &=\dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{100}{\watt} \cdot 1,64}}{\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{2,50}{\meter}\end{split}$ +$\begin{split} d &=\dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{A} \cdot G_\mathrm{i}}}{E}\\ d &=\dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{100}{\watt} \cdot 1,64}}{\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{2,50}{\meter}\end{split}$ Ist der Abstand im Fernfeld (strahlenden Nahfeld)? @@ -41,15 +41,15 @@ Ist der Abstand im Fernfeld (strahlenden Nahfeld)? Die Frage AK108 ähnelt der vorherigen Frage. Hier muss zusätzlich die Kabeldämpfung beachtet werden. -Hier bietet sich an, erst die ERIP zu berechnen. +Hier bietet sich an, erst die EIRP zu berechnen. -$P_\text{EIRP} = P_S \cdot {10^\dfrac{g_d − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}$ -Bei einer Richtantenne muss der Wert für $g_d$ angegeben werden. Ein einfacher Dipol hat nur einen Gewinn in Bezug auf einen isotropen Strahler. Hier ist $g_d = \qty{0}{\dBd}$. -$\begin{split}P_\text{EIRP} &= \qty{300}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{0}{\dBd} − \qty{0,5}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{300}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{1,65}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{300}{\watt}\cdot {10^{0,165}}\\ P_\text{EIRP} &\approx \qty{438,65}{\watt}\end{split}$ +$P_\mathrm{EIRP} = P_\mathrm{S} \cdot {10^\dfrac{g_\mathrm{d} − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}$ +Bei einer Richtantenne muss der Wert für $g_\mathrm{d}$ angegeben werden. Ein einfacher Dipol hat nur einen Gewinn in Bezug auf einen isotropen Strahler. Hier ist $g_\mathrm{d} = \qty{0}{\dBd}$. +$\begin{split}P_\mathrm{EIRP} &= \qty{300}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{0}{\dBd} − \qty{0,5}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{300}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{1,65}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{300}{\watt}\cdot {10^{0,165}}\\ P_\mathrm{EIRP} &\approx \qty{438,65}{\watt}\end{split}$ Nun kann der Sicherheitsabstand berechnet werden. -$\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{438,65}{\watt}}} {\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{4,10}{\meter}\end{split}$ +$\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{438,65}{\watt}}} {\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{4,10}{\meter}\end{split}$ Ist der Abstand im Fernfeld (strahlenden Nahfeld)? @@ -60,17 +60,17 @@ Ist der Abstand im Fernfeld (strahlenden Nahfeld)? [question:AK108] Hier kann genauso vorgegangen werden, wie bei der vorherigen Frage. -$\begin{split} P_\text{EIRP} &= P_S \cdot {10^\dfrac{g_d − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{700}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{0}{\dBd} − \qty{0,5}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{700}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{1,65}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{700}{\watt}\cdot {10^{0,165}}\\ P_\text{EIRP} &\approx \qty{1023,52}{\watt}\end{split}$ +$\begin{split} P_\mathrm{EIRP} &= P_\mathrm{S} \cdot {10^\dfrac{g_\mathrm{d} − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{700}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{0}{\dBd} − \qty{0,5}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{700}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{1,65}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{700}{\watt}\cdot {10^{0,165}}\\ P_\mathrm{EIRP} &\approx \qty{1023,52}{\watt}\end{split}$ -$\begin{split} d & =\dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{1023,52}{\watt}}} {\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{6,26}{\meter}\end{split}$ +$\begin{split} d & =\dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{1023,52}{\watt}}} {\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{6,26}{\meter}\end{split}$ [question:AK109] -Bei der nächsten Frage muss der Sicherheitsabstand für ein Richtantenne berechnet werden. Der Gewinn $g_d = \qty{11,5}{\dBd}$. +Bei der nächsten Frage muss der Sicherheitsabstand für ein Richtantenne berechnet werden. Der Gewinn $g_\mathrm{d} = \qty{11,5}{\dBd}$. -$\begin{split} P_\text{EIRP} &= P_S \cdot {10^\dfrac{g_d − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{75}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{11,5}{\dB} − \qty{1,5}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{75}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{12,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{75}{\watt}\cdot {10^{1,215}}\\ P_\text{EIRP} &\approx \qty{1230,44}{\watt}\end{split}$ +$\begin{split} P_\mathrm{EIRP} &= P_\mathrm{S} \cdot {10^\dfrac{g_\mathrm{d} − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{75}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{11,5}{\dB} − \qty{1,5}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{75}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{12,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{75}{\watt}\cdot {10^{1,215}}\\ P_\mathrm{EIRP} &\approx \qty{1230,44}{\watt}\end{split}$ -$\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{1230,44}{\watt}}} {\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{6,86}{\meter}\end{split}$ +$\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{1230,44}{\watt}}} {\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{6,86}{\meter}\end{split}$ Ist der Abstand im Fernfeld (strahlenden Nahfeld)? @@ -82,9 +82,9 @@ $\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{EIRP}}}{E}\\ d &= Die Vorgehensweise ist analog der, der vorhergehenden Frage. -$\begin{split} P_\text{EIRP} &= P_S \cdot {10^\dfrac{g_d − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{100}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{10,5}{\dBd} − \qty{1,5}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{100}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{11,15}{\dBd}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{100}{\watt}\cdot {10^{1,115}}\\ P_\text{EIRP} &\approx \qty{1303,17}{\watt}\end{split}$ +$\begin{split} P_\mathrm{EIRP} &= P_\mathrm{S} \cdot {10^\dfrac{g_\mathrm{d} − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{100}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{10,5}{\dBd} − \qty{1,5}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{100}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{11,15}{\dBd}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{100}{\watt}\cdot {10^{1,115}}\\ P_\mathrm{EIRP} &\approx \qty{1303,17}{\watt}\end{split}$ -$\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{1303,17}{\watt}}} {\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{7,1}{\meter}\end{split}$ +$\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{1303,17}{\watt}}} {\qty{28}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{7,1}{\meter}\end{split}$ Der Sicherheitsabstand von $\qty{7,1}{\meter}$ liegt auch hier im Fernfeld (strahlenden Nahfeld). @@ -92,9 +92,9 @@ Der Sicherheitsabstand von $\qty{7,1}{\meter}$ liegt auch hier im Fernfeld (stra Das $\qty{13}{\centi\meter}$-Band reicht von $\qtyrange{2320}{2450}{\mega\hertz}$. Für den Frequenzbereich $\qtyrange{2000}{300000}{\mega\hertz}$ ist der Grenzwert für die elektrische Feldstärke $\qty{61}{\volt\per\meter}$. -$\begin{split} P_\text{EIRP} &= P_S \cdot {10^\dfrac{g_d − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{40}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{18}{\dBd} − \qty{2}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{40}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{18,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\text{EIRP} &= \qty{40}{\watt}\cdot {10^{1,815}}\\ P_\text{EIRP} &\approx \qty{2612,52}{\watt}\end{split}$ +$\begin{split} P_\mathrm{EIRP} &= P_\mathrm{S} \cdot {10^\dfrac{g_\mathrm{d} − a + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{40}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{18}{\dBd} − \qty{2}{\dB} + \qty{2,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{40}{\watt}\cdot {10^\dfrac{\qty{18,15}{\dB}}{\qty{10}{\dB}}}\\ P_\mathrm{EIRP} &= \qty{40}{\watt}\cdot {10^{1,815}}\\ P_\mathrm{EIRP} &\approx \qty{2612,52}{\watt}\end{split}$ -$\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\text{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{2612,52}{\watt}}} {\qty{61}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{4,6}{\meter}\end{split}$ +$\begin{split} d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot P_\mathrm{EIRP}}}{E}\\ d &= \dfrac{\sqrt{\qty{30}{\ohm} \cdot \qty{2612,52}{\watt}}} {\qty{61}{\volt\per\meter}}\\ d &\approx \qty{4,6}{\meter}\end{split}$ Ist der Abstand im Fernfeld (strahlenden Nahfeld)? @@ -107,7 +107,7 @@ Der Sicherheitsabstand von $\qty{4,6}{\meter}$ liegt deutlich im Fernfeld (strah Warum wird in den Fragen in diesem Abschnitt auf Modulationsverfahren RTTY und FM hingewiesen? Bei der Anzeige einer ortsfesten Amateurfunkanlage (nach § 9, BEMFV) ist bei der Konfiguration der Umrechnungsfaktor $\textrm{Faktor}_\textrm{FmodPers}$ einzutragen. -Mit dem Faktor wird die angegebene Spitzenleistung (PEP) in die mittlere Leistung P umgerechnet. Die so korrigierte Leistung kann in die Fernfeldformel zur Berechnung des Sicherheitsabstandes Personenschutz eingesetzt werden. +Mit dem Faktor wird die angegebene Spitzenleistung (PEP) in die mittlere Leistung $P$ umgerechnet. Die so korrigierte Leistung kann in die Fernfeldformel zur Berechnung des Personenschutzabstands eingesetzt werden. RTTY und FM haben den Faktor $\num{1}$, so wie die meisten Modulationsverfahren. \ No newline at end of file