Tankeeksperiment!

Hvis man lavet det tankeeksperiment, at jorden var flad, der var ingen træer og ingen bygninger.
Ville der så være forskel på rækkevidden på to håndstationer som sender med 5W henholdsvis på 4meter, 2 meter og 70 cm.

Jeg vil mene at Watt er Watt, ligemeget på hvilken frekvens, eller hvad?

M.v.h.
Christian

Svar til #1:


Hej..

Det vil der være fordi strækningsdæmpningen stiger med 6 dB når frekvensen fordobles ( også når strækningen fordobles ).

Se dette link.
http://www.isghq.com/calc/path_lossmain.php

Svar til #1:
Som det nævnes er der strækningsdæmpningen; men samtidig er antenner mindre.
Hvis du sætter en dipol antenne på de tre håndstationer, vil du hurtigt indse at der modtages et meget svagere signal, da antenne størrelsen er mindre og mindre, når man går op i frekvens.

I praksis kan det kompenseres, idet det er simplere at bygge en antenne med antenneforstærkning; jo højere man går op i frekvens.

Svar til #1:
Alt andet lige, altså at den eneste forskel var at jorden blev flad, og alle andre ting var som de er. Ja så vil der være forskel pga. frekvensen.

Forskellige frekvenser absorberes forskelligt af atmosfæren. For 4m til 70cm er det næsten lineært mere og mere signal der forsvinder jo højere frekvensen bliver. Men andre ting hjælper signalet, så...
Der er mange andre ting der influere, f.eks. refleksion, refraktion, diffraktion, polarisation og scatter.
Så der er lidt at læse op på, men i den virkelige verden, flad eller ej, er ikke alle radiobølger skabt lige :-)

hilsen
Jens

Svar til #3:

Vi må gå ud fra at antennegain er ens på alle frekvenser, en dipol er 0 dBd på den frekvens den er skåret til så det er kun strækningsdæmpningen der betyder noget.

OK, tak for indlæggene.

Jeg forstår det således, at vil man have god rækkevidde mellem 2 håndstationer, så skal man vælge 4 meter i den ideelle verden, men i den virkelige verden, mener jeg at have læst et eller andet om at UHF signaler trænger bedre gennem bygninger m..m end VHF signaler, så hvis man skal bruge de to håndradioer i byen, kan det vel være lige meget om det er det ene eller det andet?

Svar til #5:
Ja, strækningsdæmpningen er en meget vigtig faktor.

I praksis er det meget svært at skelne hvorfor der er en forskel.

Jeg har i praksis oplevet at 2 meter signaler var dæmpet omkring 6 dB om sommeren i forhold til om vinteren. Efterhånden fandt jeg ud af at det var træerne i min have der var imellem senderen og min modtager.

Afstanden var 12 Km, lodret polarisation og signalet kom fra en SSTV repeater.

Svar til #1:
Hej Christian
Som du selv er inde på "Watt er Watt". Et tankeeksperiment: - vi sender 1 watt fra en isotrop antenne placeret i det frie rum. I 1 km afstand vil 1 watt være spredt ud over en kugleskal med 1 km radius. Det giver den samme effekttæthed per kvadratmeter uanset frekvens!

Begrebet strækningsdæmpning er lidt misvisende, fordi ikke bare den fysiske afstand men også de anvendte antenner indgår i formlen.
Når dæmpningen tilsyneladende stiger med frekvensen, er det egentlig fordi modtagerantennen (en dipol eller isotrop antenne) bliver mindre, og samler mindre signal op. Det er altså ikke frekvensen i sig selv der dæmpes mere.

Forestillede man sig en formel for strækningsdæmpning, hvor modtagerantennen altid var 1 kvadratmeter stor (parabol eller array), så ville strækninsdæmpningen blive ens for alle frekvenser. Gik man trinnet videre og definerede senderantenne også som parabol, så ville strækningsdæmpningen falde med stigende frekvens! - og heldigvis for det, ellers var mikrobølger ikke så sjove at lege med.

Udtrykket for strækningdæmpning er baseret på anvendelse af reference antenner (dipole eller isotrop), hvilket passer fint til dit spørgsmål om håndstationers rækkevidde på forskellige frekvenser (bortset fra at i praksis spiller alle mulige andre forhold ind). Men det er altå ikke frekvensen i sig selv, der giver dæmpningen - watt er stadig watt.

73 Ole OZ2OE

Svar til #8:

Hej Ole.

Tak for en rigtig god forklaring.
Ud fra det du fortæller vil det så være sådan at hvis man f.eks.
anvender en antenne med forlængerspole så vil antennen samle mere signal op da den rent fysisk er længere?

Mvh OZ5ZI

Svar til #9:

Der er ikke nogen direkte sammenhæng imellem en antennes fysiske størrelse og dens effektivitet. Men ofte er det tilfældet.

Man taler om antennens blænde, (eller aperture på engelsk). Jo større den er jo mere effektiv er antennen til at samle signal op.
For en antenne gælder at hvis man henter en effekt P [Watt] ud fra antennen, når den bliver bestrålet med et jævnt felt af radiobølger (F [Watt/kvd. meter]), så vil antennens blænde (A [kvd. meter]) være givet ved:

A=P/F


Effektiviteten af en antenne er forholdet imellem dens fysiske størrelse og dens effektive størrelse. Hvor den effektive størrelse er et tal mellem 0 og 1 der fortæler hvor "dårlig" antennen er.
Effektiviteten beregnes altså som:

effektivitet= Aeff/Afys, hvor

Aeff er den effektive størrelse og Afys er den fysiske størrelse.


Ved at bruge Friis transmissionsformel kan man se at det modtagne signal er proportionalt med det afsendte signal i forhold til antennernes blænde på flg. måde:

Pr = (At*Ar/S^2*l^2)*Pt hvor

Pr er effekten fra modtagerantennen
Pt er effekten der går ind i sendeantennen
Ar er blænden af modtagerantennen i kvadratmeter
At er blænden af sendeantennen i kvadratmeter
S er afstanden mellem antennerne i meter
l er bølgelængden i meter

For antenner der ikke har noget åbenlyst areal, sådan som trådantenner ol. hvor tråden er meget mindre end en bølgelængde giver det ikke meget mening at tale om effektiv størrelse. Derimod kan man bedre bruge den effektive længde.
Den effektive længde (Leff) af en antenne er givet ved:

Leff= Vo/Es, hvor

Vo er den ubelastede spænding over antennens terminaler og
Es er feltstyrken målt i Volt pr. meter ved antennen.


Jo længere antennen er jo mere effekt vil antennen modtage, men læg mærke til at selvom Aeff stiger med kvadratet på Leff, så stiger antennens udstrålingsmodstand også i samme forhold. Derfor kan man ikke direkte sige at det er et mål for antennens gain i sig selv.

Håber at det opklare spørgsmålet - længere er ofte bedre, men ikke hvis man har krøllet antennen sammen i en spole :-)

Hilsen
Jens

Svar til #10:
Hej Jens.

Jeg fatter ikke en brik af hvad du skriver.


1. Tag en 1/4 bølge GP antenne til 2 m.

2. Tag en 1/1 bølge GP antenne til 2m og spole den ned til 1 m længde.

Mit spm. var: Er den nedspolede antenne så ikke bedre end den 1/4 bølge? Den er jo rent fysisk større. Det må jo være konklusionen på Oles indlæg.

MVH OZ5ZI

Svar til #11:
Tankeeksperimenter til side, så jo.
En 1/4 bølge GP antenne har et gain 2,42 dBd lavere end en dipol.
En 1/2 bølge GP antenne har et gain 1,56 dBd lavere end en dipol.
Hvor det de er opsat 30cm over jord.
Yderligere har 1/2 bølge GP antennen den fordel at udstrålingsvinklen ligger på 20 grader, mod 1/4 bølge GP antennens 25 grader.

Man får svar som man spørger ;-)

Hilsen
Jens

Svar til #12:

Tak for svaret.
Ja mit spm. var lidt underforstået.
De fleste af os gamle amatører ved udmærket at en opspolet antenne er ringere.

MVH OZ5ZI

Svar til #8:

Enig.
Vi har testet det på 6 2 og 70 for år siden

med 22Km mellem stationerne.. vi var 76M oppe og modtageren var 8M oppe der var line og sigt ingen nævneværdig frenzel zone og der var ingen forskeld med 5 watt men støjen.. støj tallet den gang var klart best på 70 så heller intet nyt i det
signal styrken var nogen lunde ens..
uden det skal give anledning til navlefnuller..
men der var da en vinner med en margin..
men jeg vil sige ens.. resultat for så vidt

Kenneth