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DARC e.V. Offline-Version Klasse E für Ausbilder |
Achtung! Dies ist die Offline-Version nur für Ausbilder des Amateurfunk-Lehrgangs für die Klasse E von Eckart K. W. Moltrecht, DJ4UF, einschließlich des Lehrgangs für Betriebstechnik und Vorschriften. Links ins Internet funktionieren natürlich nicht.
Als Funkamateur hat man natürlich die Verantwortung für seine Funkgeräte und Antennen, einerseits was störende Beeinflussungen angeht und andererseits, was die Sicherheit von Sachen und Personen angeht. Störungen liegen dann vor, wenn unerwünschte Nebenausstrahlungen vom Sender verursacht werden, die eventuell direkt in den Empfangskanal eines anderen Gerätes fallen. Störende Beeinflussungen entstehen, wenn der Sender zwar einwandfrei auf seiner Sollfrequenz arbeitet, aber durch seine Feldstärke den Empfang auf anderen Frequenzen beeinflusst. Unerwünschte Aussendungen des Amateurfunksenders können durch Oberwellen oder Nebenausstrahlungen entstehen. Oberwellen sind Vielfache der Grundfrequenz, die durch Nichtlinearitäten im Sender hervorgerufen werden. Nebenausstrahlungen können mischfrequente Aussendungen sein, die im Zuge der Erzeugung der Sendefrequenz gebildet werden und nicht ausreichend gefiltert werden. Die Nebenausstrahlungen eines Senders dürfen bestimmte vorgeschriebene Grenzen nicht überschreiten. Das eigene Signal darf mit seiner Bandbreite die für den Amateurfunk festgelegten Frequenzbereiche nicht überschreiten. Prüfungsfrage:
Lösungshinweis: Siehe Tabelle oberhalb! Prüfungsfrage:
Kommentar: Störungen liegen dann vor, wenn unerwünschte Ausstrahlungen vom Sender verursacht werden. Im Gegensatz dazu werden störende Beeinflussungen von gewünschten Ausstrahlungen verursacht, wenn Sende- und Empfangsantenne stark aufeinander koppeln können. Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Die gesamte Bandbreite einer FM-Übertragung beträgt 15 kHz. Wie nah an der
Bandgrenze kann ein Träger übertragen werden, ohne dass Außerbandaussendungen
erzeugt werden?
Zu den störenden Beeinflussungen im Senderfrequenzbereich gehören zum Beispiel Intermodulation und Zustopfeffekte. Intermodulation entsteht, wenn zwei oder mehr starke Signale die Mischstufe des Empfängers übersteuern und Phantomsignale erzeugen, die beim Einschalten des Abschwächers im Empfänger verschwinden. Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Richtige Antwort: Sie bieten höflich an, die erforderlichen Prüfungen in die Wege zu leiten. Dies tun Sie bitte auch, wenn Sie wissen, dass die Empfangsanlage des Nachbarn wirklich nicht in Ordnung ist oder nicht den gültigen Bestimmungen entspricht. Rufen Sie den Funkstörungsmessdienst oder besser noch, empfehlen Sie dem Nachbarn, diesen unter der bundeseinheitlichen Rufnummer der Funkstörungsannahme: 0 180-3232323 anzurufen.
Prüfungsfrage:
Einströmungen und Einstrahlungen
Störende Beeinflussungen entstehen dadurch, dass starke Sendersignale in der Nachbarschaft irgendwie in den Verstärkerkanal des Rundfunk- oder Fernsehempfängers gelangen und dann entweder Übersteuerungseffekte auftreten oder Einfluss auf die Regelspannung besteht. Sie lassen sich grundsätzlich nur auf der Empfängerseite beheben, wenn die Senderleistung nicht reduziert werden soll. Die störende Hochfrequenzenergie gelangt entweder durch Einströmung oder durch Einstrahlung in den Empfänger. Einströmungen liegen dann vor, wenn die HF über Leitungen oder Kabel in das gestörte Gerät gelangt. Dies kann über die Antenne und die Antennenzuführung passieren oder auch über Verbindungsleitungen des Gerätes mit anderen Geräten oder den weit abgesetzten Lautsprechern. Bei einer Einstrahlung dagegen gelangt das störende HF-Signal über das ungenügend abgeschirmte Gehäuse direkt in die Elektronik. Die Einströmungen und Einstrahlungen können dazu führen, dass an PN-Übergängen von Transistoren eine Gleichrichtung stattfindet, die dann den Arbeitspunkt verändert und dadurch zu Zustopfeffekten führt oder das NF-Signal im Lautsprecher hörbar wird. Für die Beseitigung der Störungen muss zunächst am Empfangsgerät geprüft werden, ob es sich um eine Einströmung oder eine Einstrahlung handelt. Denn Störungen durch Einströmungen lassen sich relativ einfach von außen durch Vorschalten von entsprechenden Filtern beseitigen. Einstrahlungen lassen sich nur durch Abschirmung des Gehäuses oder der entsprechenden Baugruppe verhindern. Aber auch eine Ableitung an der Stelle der Elektronik, wo die Übersteuerung auftritt, kann Abhilfe sein. Dafür ist aber ein Eingriff in die Elektronik nötig, was man allenfalls an eigenen Geräten, nicht aber bei fremden Geräten machen sollte. Ist die Stelle der Einströmung eindeutig lokalisiert, kann man mit dem Zwischenstecken von Entstörfiltern beginnen. Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Beseitigung von Störungen und störenden Beeinflussungen
Um die Störwahrscheinlichkeit zu verringern, sollte die benutzte Sendeleistung auf das für eine zufrieden stellende Kommunikation erforderliche Minimum eingestellt werden. Prüfungsfrage:
Oberwellen- und Nebenwellenausstrahlungen von Sendern lassen sich mit einem Tiefpass am Senderausgang beseitigen. Grundsätzlich lassen sich solche Filter leicht selber bauen, aber wenn sie eine hohe Sperrdämpfung haben sollen, ist die Dimensionierung besonders für Tiefpassglieder bei hohen Frequenzen recht kritisch, so dass oft nur spezielle Computerprogramme bei der Berechnung weiter helfen. Es gibt kommerzielle Tiefpassglieder für Kurzwellensender, die bis 30 MHz keine nennenswerte Dämpfung und oberhalb von 30 MHz eine hohe Dämpfung haben /Bild 18-2). Für Sender im 2-m-Band oder 70-cm-Band gibt es Tiefpassfilter mit entsprechend höheren Grenzfrequenzen. Die obere Grenzfrequenz fg wird bei 3 dB Leistungsabfall angegeben.
Mit Tiefpassfiltern lassen sich Oberwellen unterdrücken. Schwieriger wird es, Neben-wellenausstrahlungen zu unterdrücken, deren Frequenzen niedriger als die höchste Nutzfrequenz sind. In diesem Fall kann kein Tiefpass verwendet werden. Sofern es sich um eine feste Störfrequenz handelt, die sich beim Verändern der Senderfrequenz nicht ändert, kann ein Sperrkreis oder ein Saugkreis an geeigneter Stelle im Sender eingesetzt werden. Für das Vorschalten von Filtern muss man unterscheiden, ob die störenden Beeinflussungen oberhalb oder unterhalb der Sendefrequenz auftreten. Treten störende Beeinflussungen auf Kurzwelle bei einem Rundfunkempfänger auf Mittelwelle auf, sollte durch einen Tiefpass vor dem Empfänger dafür gesorgt werden, dass der tiefer liegende Mittelwellenbereich (ca. 0,5 bis 1,6 MHz) ungedämpft durchgelassen wird und der Kurzwellenbereich 3 bis 30 MHz gesperrt wird (Bild 18-4). Prüfungsfrage:
Treten die Störungen beim Sendebetrieb im 2-Meter- oder 70-cm-Band auf, wird ein Sperrfilter für die Sendefrequenz vor dem Empfänger die beste Wirkung zeigen. Sperrfilter aus Spulen und Kondensatoren werden meistens als Pi-Filter ausgelegt.
Prüfungsfrage:
Die störenden Kurzwellenfrequenzen sind weit unterhalb der gewünschten Fernseh-empfangsfrequenzen, die man eigentlich nur durchlassen möchte. Also muss man ein Hochpassfilter einschalten. Gleiches gilt für die Prüfungsfrage TK309. Hilft dies allein nicht oder kommen die Einströmungen möglicherweise über die Zuleitungen von angeschlossenen elektronischen Geräten (CD-Player, Videorecorder) in den gestörten Verstärker, kann man Entstördrosseln vor die Leitungsanschlüsse setzen oder versuchen, mit Klappkernen aus Ferritmaterial, wie man sie im Computerzubehör finden kann, eine Entstörung zu bewirken. Prüfungsfrage:
Bei Einströmungen über die Leitungen zu den Lautsprecherboxen werden in jede Zuleitung Tiefpassfilter eingeschleift. Diese Tiefpassfilter sollen den NF-Frequenzbereich bis zirka 100 kHz ungehindert durchlassen, aber HF-Einströmungen verhindern. Eine Skizze über weitere Möglichkeiten zeigt folgendes Bild.
Diese Filter bestehen aus Tiefpässen mit Ringkerndrosseln und Kondensatoren (Bild 18-5 A). Manchmal hilft auch folgende einfache Methode. Man zieht die Lautsprecherleitung mehrfach durch einen Ringkern (B) oder wickelt einen Teil der Leitung auf einen Ferritstab (C). Kommen die Einströmungen nicht über die Antennenzuleitung sondern über die Netzzuleitung im gleichen Haus, wo die Funkanlage betrieben wird, sollte zunächst die Netzleitung des Senders über ein Breitbandnetzfilter verdrosselt werden (Bild 18-6). Ein gleiches Filter kann in die Netzleitung des gestörten Empfängers eingeschleift werden. Solche Netzfilter sind im Amateurfunk-Zubehörhandel erhältlich.
Direkteinstrahlungen liegen dann vor, wenn beim Entfernen sämtlicher Zuleitungskabel und Einfügung einer Netzverdrosselung noch immer störende Beeinflussungen vorhanden sind. Sie treten besonders bei Amateursendern auf, die mit maximal zulässigen Senderleistungen und Richtantennen mit hohem Gewinn arbeiten. Oder sie treten auf, wenn sich die Sendeantenne räumlich sehr nah an dem Rundfunk- oder Fernsehempfänger befindet. Prüfungsfrage:
Kommentar: Hier wird nach Einstrahlungen und nicht nach Einströmungen gefragt. Antwort C ist die richtige Lösung. Die Beseitigung von Störungen durch Einstrahlungen sollte vom Funkamateur nicht selbst vorgenommen werden. Man sollte dem gestörten Nachbarn empfehlen, sich an den Funkstörungsmessdienst mit der bundeseinheitlichen Rufnummer der Funkstörungsannahme: 0 180-3232323. Keinesfalls sollte man versuchen, die Erhöhung der Einstrahlfestigkeit durch Manipulationen im Gerät selbst vorzunehmen. Für später auftretende Fehler am Gerät werden Sie sonst irgendwann verantwortlich gemacht.
Vorbeugende MaßnahmenEine möglichst hoch über den Häusern angebrachte Richtantenne mit geringem vertikalem Öffnungswinkel ist häufig schon eine gute Vorbeugungsmaßnahme. Generell gilt: Die Sendeantenne sollte so weit wie möglich entfernt von Empfangsantennen für Rundfunk und Fernsehen aufgebaut werden. Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Um Schädigungen durch zu hohe Feldstärken bei Menschen zu vermeiden, muss verhindert werden, dass ein Mensch so nahe an die Antennenanlage kommen kann, dass eine zu hohe Feldstärke auf seinen Körper einwirkt. Für die Feldstärkeberechnung nach der Personenschutznorm (EMVU =
Elektromagnetische Verträglichkeit Umwelt) gelten zwei verschiedene
Aufenthaltsbereiche, nämlich einmal der Expositionsbereich 1 für vom Betreiber
der Anlage kontrollierte Bereiche, z.B. das Haus des Funkamateurs und der
Expositionsbereich 2, das sind die für den normalen Bürger jederzeit zugänglichen Bereiche, mit Aufenthalt dort mehr als sechs Stunden pro Tag. SicherheitsabstandDiese Formel besagt: Wenn man die zulässigen Grenzwerte für die elektrische Feldstärke E für Personenschutz (Siehe folgende Tabelle) und die verwendete Strahlungsleistung der Antenne PEIRP kennt, kann man daraus den Sicherheitsabstand in Meter berechnen, der eingehalten werden muss, um auf keinen Fall Personen mit der Hochfrequenz-Strahlungsleistung zu gefährden. Grenzwerte für PersonenschutzAus der Tabelle erkennt man: Der Grenzwert ist in einigen Frequenzbereichen frequenzabhängig. Um den Mindestabstand berechnen zu können, muss man die Strahlungsleistung EIRP kennen. Die Formel zur Feldstärkeberechnung geht von einem Kugelstrahler aus, den es in der Praxis nicht gibt. Für die verschiedenen Antennenformen muss der Leistungs-gewinnfaktor bekannt sein, um die Strahlungsleistung berechnen zu können. Für einen Dipol gilt ein Gewinnfaktor von 1,64 (2,15 dB) und für einen Lambdaviertelstrahler (z.B. GP) ein Faktor von 2 · 1,64 = 3,28 (5,15 dB). Bei Richtantennen nimmt man den Gewinn aus dem Richtdiagramm. Prüfungsfrage:
Lösung: Für einen Dipol gilt ein Gewinnfaktor von 1,64. Das ergibt eine maximale Strahlungsleistung von 100 W mal 1,64 = 164 W. Die zulässige Feldstärke wird in der Aufgabe mit 28 V/m angegeben. Laut Tabelle oberhalb sind es eigentlich 27,5 V/m. Die Formel lautet für r in Meter Eingesetzt ergibt sich Es muss also von jedem Punkt der Antenne ein Abstand von mindestens 2,50 m eingehalten werden.
ReduzierungsfaktorenDie in der Tabelle angegebenen Maximalwerte der Feldstärken gelten als Effektivwerte, gemittelt über 6-Minuten-Intervalle. Im Amateurfunk ist der Mittelwert erheblich geringer als die zulässigen Spitzenwerte von 75 Watt. Bei SSB ist der Mittelwert je nach Klippgrad etwa 1 : 6 bis 1 : 4. Bei Morsetelegrafie ist durch die Pausen zwischen den einzelnen Zeichen der Mittelwert etwa 1 : 4. Nur bei Frequenzmodulation und auch bei Frequenzumtastung (z.B. RTTY) ist der Mittelwert gleich der Trägerleistung. Mit diesem Faktor muss die effektive Strahlungsleistung reduziert werden. Prüfungsfrage:
Diesen Reduzierungsfaktor darf man nur für die Berechnung des Sicherheitsabstandes nach Personenschutz ansetzen. Wenn Sie mit Ihrer Antennenanlage öffentliche Wege oder Nachbargrundstücke bestrahlen und nicht sicher sein können, dass sich eventuell ein Herzschrittmacherträger dort aufhalten könnte, müssen Sie mit dem maximalen Augenblickswert der Feldstärke des modulierten Trägers rechnen. In diesem Fall rechnen Sie wie in Prüfungsaufgabe TL211 weiter unten mit dem Reduzierungsfaktor 1, also so, als ob es FM wäre, auch wenn Sie SSB verwenden. Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Lösungsweg: Zunächst wird die EIRP berechnet. Bei der Betriebsart FM gilt der Reduzie-rungsfaktor 1, also keine Reduzierung. Den Gewinn der Antenne verrechnen wir mit dem Kabelverlust. 11,5 dB – 1,5 dB = 10 dB Es bleiben also 10 dB Gewinn gegenüber Dipol übrig. 10 dB entsprechen zehnfacher Leistung. Außerdem muss der Gewinnfaktor 1,64 für einen Dipol (wegen Gewinnangabe in dBd) noch berücksichtigt werden. PEIRP = 10 ∙ 100 W ∙ 1,64 = 1640 W Die Werte werden in die Formel eingesetzt. Es müssen also 7,92 m Abstand eingehalten werden.
Prüfungsfrage
Lösungsweg: Diese Aufgabe wird im Prinzip genau wie die Aufgaben TL209 und TL211 gerechnet. Wenn Sie den Gewinn der Yagi und den Verlust des Kabels gegeneinander verrechnen, bleiben 6 dB Gewinn übrig. 6 dB entsprechen der vierfachen Leistung. Multiplizieren Sie diese 400 W mit 1,64, um PEIRP zu erhalten. Damit sollten Sie die Lösung berechnen können. Für diejenigen, die noch etwas Probleme beim Rechnen mit dem Taschenrechner haben, sei hier die Aufgabe einmal genau vorgerechnet. Zur Eingabe in den Taschenrechner gehen Sie gemäß folgender Tabelle vor. Als Ergebnis erhalten Sie 5,01. Also muss der Sicherheitsabstand mindestens 5,01 m betragen und zwar von jedem Punkt der Antenne. Siehe Prüfungsaufgabe TL212! Prüfungsfrage:
Lösungsweg: In der Formelsammlung der BNetzA und auch hier im Text zwei Seiten zuvor finden Sie die Angabe, dass ein λ/4-Vertikalstrahler einen Gewinnfaktor von 3,28 besitzt. Faktor bedeutet, dass die verwendete Senderleistung damit multipliziert die Strahlungsleistung EIRP ergibt. Umgekehrt bedeutet dies für die Aufgabe, dass die 10 Watt EIRP durch 3,28 geteilt werden müssen. Dies ergibt 3,05 Watt. Also darf die verwendete Senderleistung (eigentlich Antenneneingangsleistung) zirka 3 Watt nicht überschreiten. Prüfungsfrage:
Lösungsweg: 13 dB sind 10 dB plus 3 dB. 10 dB sind ein Gewinn vom Faktor 10. Aus 6 Watt werden also 60. Und nochmals 3 dB, Faktor 2, ergeben 120 Watt EIRP. Nur 10 W EIRP sind ohne Nachweis erlaubt! Die Antwort muss also „Ja“ lauten.
SicherheitsanforderungenNicht nur die kommerziellen Sender- und Antennenanlagen, auch die Amateurfunkstellen unterliegen gewissen Sicherheitsanforderungen, damit weder Mensch noch Tier noch Sachen durch diese Anlagen gefährdet werden. Zum Schutz von Menschen, Tieren und Sachen werden von nationalen Verbänden aus Fachleuten der Elektrotechnik, in Deutschland vom Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE) Sicherheitsbestimmungen zur Verhütung von Unfällen durch elektrischen Strom erlassen. Die wichtigsten Sicherheitsbestimmungen für elektrische Betriebsmittel (zum Beispiel Funkgeräte) mit Netzwechselspannungen bis 1000 V sowie Nenngleichspannungen bis 1500 V sind DIN VDE 0100 (auch DIN 57100).
BerührschutzDirektes Berühren liegt vor, wenn Körperteile Spannung führende Teile
berühren. Zum Schutz gegen direktes Berühren müssen Spannung führende Teile
vollständig isoliert oder abgedeckt sein. Indirektes Berühren liegt vor, wenn
ein sonst spannungsfreier leitfähiger Teil eines Gerätes, der durch
Isolationsfehler Spannung annimmt, berührt wird.
SchutzkleinspannungDie Stromverbraucher werden entweder über Sicherheitstransformatoren mit einer Nennausgangsspannung von weniger als 50 Volt (meist 12 V, 24 V oder 42 V) oder an Akkumulatoren oder Batterien angeschlossen. Die Schutzkleinspannung findet Anwendung bei Kinderspielzeug, Geräten für die Tierhaltung, Taschenlampen, und so weiter. Spannungsführende Teile von Stromkreisen mit Schutzkleinspannung dürfen weder mit Erdungsleitungen, Schutzleitern noch mit leitenden Teilen von Stromkreisen anderer Spannung verbunden sein. Deshalb haben diese Geräte keinen Schutzkontakt- (Schuko)stecker.
FunktionskleinspannungKönnen bei Verwendung von Nennspannungen unter 50 V Wechselspannung beziehungsweise 120 V Gleichspannung nicht alle Anforderungen an die Schutzmaßnahme Schutzkleinspannung erfüllt werden (z.B. wenn die Antennenanlage geerdet sein muss), so sind zusätzliche Schutzmaßnahmen notwendig. Diese Kombination von Schutzmaßnahmen wird Funktionskleinspannung genannt. Dies kommt im Amateurfunk beispielsweise bei der Stromversorgung mit 12-V-Netzteilen vor. Es muss zusätzlich ein Berührschutz vorgenommen werden, indem entweder das Gehäuse dieses Netzteiles an den Schutzleiter des Primärkreises oder an den geerdeten Potenzialausgleichsleiter angeschlossen wird. Die Stecker von den daran anzuschließenden Stromkreisen mit Funktionskleinspannung dürfen nicht in Netzsteckdosen passen. Dies gilt übrigens auch bei Schutzkleinspannung.
SchutzisolierungEine andere Schutzmaßnahme gegen unzulässig hohe Berührspannung ist die Schutzisolierung. Diese kann als Schutzisolierumhüllung (Bild 18-7 A), Schutzzwischenisolierung (B) oder verstärkte Isolierung (C) ausgeführt sein.
Schutzisolierte Geräte dürfen nicht mit dem Schutzleiter verbunden werden. Deshalb sind industriell gefertigte Geräte (zum Beispiel Steckernetzteile) nur über zweiadrige Leitungen und Stecker ohne Schutzkontakt angeschlossen.
SchutztrennungBei Schutztrennung wird jedes einzelne Gerät durch einen Trenntransformator nach VDE vom Netz getrennt, so dass bei einem Fehler des angeschlossenen Gerätes keine Berührspannung auftreten kann. Schutztrennung ist jedoch nur wirksam, wenn bei einem Fehler des angeschlossenen Gerätes kein Erdschluss auftritt. Schutztrennung wird in der Messtechnik angewendet.
Schutzmaßnahmen durch AbschaltungDiese Schutzmaßnahme hat einen Schutzleiter und schaltet nach dem Auftreten eines Fehlers selbständig durch Sicherungen oder FI-Schutzschalter ab. Sie verhindern das Bestehenbleiben einer unzulässig hohen Berührspannung. Als Schutzleiter wird eine grüngelbe Ader beziehungsweise ein grün-gelb isolierter Leiter verwendet. Alle leitfähigen Gehäuse oder Teile der Geräte müssen an einen Schutzleiter angeschlossen werden.
Empfehlenswert für Funkamateure ist eine Fehlerstromschutzeinrichtung (FI). Bei dieser Schutzeinrichtung werden die Spannung führenden (Außen)leiter und der Neutralleiter (N) durch einen Summenstromwandler geführt. Ist die Summe der über die Außenleiter und den N-Leiter fließenden Ströme nicht null, fließt also Strom nach Erde ab, löst bei einer bestimmten Differenz der FI-Schutzschalter aus und unterbricht die gesamte Spannungsversorgung. Es gibt FI-Schutzschalter, die bereits ab 30 mA Differenzstrom auslösen. Bei gleichzeitiger Berührung eines Spannung führenden Leiters und Erde würde ein Strom über den menschlichen Körper nach Erde abfließen und der FI-Schutzschalter auslösen. Wenn Ihr Haus oder die Wohnung nicht FI-geschützt ist, sollten Sie als Funkamateur mindestens den Basteltisch und damit sich selbst durch einen FI-Schutzschalter schützen. Bei gleichzeitiger Berührung zweier Außenleiter oder eines Außenleiters und des Neutralleiters nutzt dieser FI-Schutzschalter allerdings nichts.
Alle leitfähigen Teile von Antennenanlagen außerhalb von Gebäuden müssen über eine Erdungsleitung mit dem Erder verbunden werden. Bei Zimmerantennen, bei Antennen, die im Gerät eingebaut sind, bei Antennen unter der Dachhaut und bei so genannten Fensterantennen darf auf eine Erdung verzichtet werden. Fensterantennen sind Antennen, deren höchster Punkt mindestens 2 m unter der Dachkante liegt und deren äußerster Punkt höchstens 1,5 m von der Außenfront des Gebäudes entfernt ist. Erdungsleiter, die eigens für die Antennenanlage gelegt werden, müssen folgende Mindestmaße haben.
Erdungsleitungen innerhalb von Gebäuden dürfen bis zu 1 m aus dem Gebäude heraus geführt werden. Erdungsleitungen sind auf kürzestem Weg und möglichst senkrecht zum Erder zu führen. Sie sollen möglichst sichtbar oder in Kunststoffrohren verlegt werden. In diesen Rohren dürfen aber keine anderen Leitungen liegen. Prüfungsfrage:
Tipp: Siehe Tabelle Erdungsleiter!
Als Erder können dienen:
Sind Potenzialausgleichsleitungen zwischen Betriebsmitteln, z.B. Verstärkern der Antennenanlage erforderlich, so sind diese Leitungen aus mindestens 4 mm2 Kupferdraht blank oder isoliert zu installieren (Kennzeichnung der isolierten Leitungen: grün/gelb). Prüfungsfrage:
Antennen erden - genügt das? Jährlich gehen etwa eine Million Wolke-Erde-Blitze in Deutschland nieder. Auch wenn nur ein geringer Teil dieser Blitze direkt in Gebäude einschlägt, so werden doch für das Gebiet Deutschland jährlich mehr als 30000 Schadensfälle durch Blitzschlag mit Sachschäden in Millionenhöhe gemeldet. Die Anzahl der Schäden durch indirekte Blitzwirkung hat in den letzten Jahren durch die zunehmende Ausstattung mit Elektronikgeräten und Computern stark zugenommen. Durch die großen Blitzströme mit sehr steilen Anstiegsflanken können auch durch Induktion hohe Spannungen im Innern von Gebäuden entstehen. Diese Überspannungen entstehen sowohl in offenen als auch in geschlossenen Schleifen und zwar unabhängig davon, ob diese Installationsschleifen leitend mit Blitzableitern verbunden oder davon isoliert sind. Eine offene Induktionsschleife entsteht beim Amateurfunk häufig dadurch, dass der Funkamateur bei aufkommendem Gewitter den Antennenstecker abzieht und diesen offen liegen lässt, anstatt das Kabel zu erden. Zwischen dem Koaxkabel und dem Gehäuse des Funkgerätes entsteht eine hohe Induktionsspannung, die zu einem Überschlag führen kann.
Bei Gewitterneigung und wenn Sie die Wohnung für längere Zeit verlassen, ziehen Sie die Netzstecker der Funkgeräte und erden Sie Ihre Antennenleitungen. Wenn Sie Hauseigentümer sind und eine Antennenanlage auf Ihrem Haus aufgebaut haben, sollten Sie sich vom Fachmann einen Blitzschutz installieren lassen. Außer dem äußeren Blitzschutz, wie er im Bild 18-10 dargestellt ist, kommt noch der innere Blitzschutz nach Bild 18-11 hinzu, wobei alle Hausanschlussleitungen durch eine Überspannungsschutzeinrichtung gegen Blitzströme von außen geschützt werden. Das Standrohr einer Amateurfunkantenne auf einem Gebäude darf mit einer
vorhandenen Blitzschutzanlage verbunden werden, wenn die vorhandene
Blitzschutzanlage fachgerecht aufgebaut ist und das Standrohr mit ihr auf dem
kürzesten Wege verbunden werden kann. Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Die mechanische Sicherheit einer Antennenanlage ist natürlich für einen Funkamateur wichtig. Für die reine Prüfungsvorbereitung können Sie diesen Abschnitt aber überspringen, da es für Klasse E keine Prüfungsaufgabe dazu gibt. Die gesamte Antennenanlage muss den auftretenden mechanischen Beanspruchungen und Witterungseinflüssen standhalten. Die Antennen und die Rohrverbindungen am Standrohr müssen gegen unerwünschtes Verdrehen gesichert sein. Gewindemuffen als Rohrverbindung sind unzulässig. Als Standrohre für Antennen gibt es Rohre aus einem Stück, Steckrohre und Schieberohre. Diese Rohre bestehen meist aus Stahl- oder bestimmten Aluminiumlegierungen und haben gewährleistete Mindestwerte der Festigkeit. Gasrohre und Wasserrohre erfüllen die Festigkeitsbedingungen nicht und sind deshalb nicht zulässig. Die Standrohre aus Stahl müssen im Einspannbereich eine Mindestwanddicke von 2 mm haben. Sie müssen verzinkt oder gleichwertig gegen Korrosion geschützt sein. Auf Antennen wirken bei Wind erhebliche Kräfte, die man als Windlast FA bezeichnet. Die Einheit der Windlast wird in Newton (N) angegeben. Diese Windlast entsteht durch den Stau der bewegten Luft an Teilen der Antenne (Staudruck). p ist der Staudruck (Winddruck) in N/m2 und A ist die wirksame Antennenfläche in m2, auf die der Wind auftreffen kann. Für Antennen mit Standrohren bis zu einer freien Rohrlänge von 6 m und bis zu einem Einspannmoment von 1650 Nm (Newton-Meter) auf Bauwerken bis zu acht Geschossen (etwa 20 m über der Geländeoberfläche) darf für p = 800 N/m2 eingesetzt werden.
Lösung: F = p · A = 800 N/m2 · 0,0625 m2 = 50 N Die Antenne ruft infolge der Windlast auf das Standrohr ein Drehmoment hervor, das man Biegemoment nennt. Das Biegemoment MA in Nm berechnet sich aus dem Produkt Windlast mal Länge vom Einspannpunkt bis zur Antenne. Tragende Bauteile, zum Beispiel Gebäudeteile wie Dachbalken, die zur Befestigung von Antennen, Antennenstandrohren und Abspannseilen dienen, müssen ebenfalls eine ausreichende mechanische Festigkeit besitzen. Die Befestigung des Standrohres am Schornstein ist verboten. Die Verbindungsmittel mit dem tragenden Bauteil müssen die auftretenden Kräfte dauerhaft übertragen. Diese Kraftübertragung darf durch Alterung und Korrosion nicht beeinträchtigt werden. Gips und Dübel aus thermoplastischem Kunststoff erfüllen diese Forderung im Allgemeinen nicht. Jede Halterung des Standrohres muss mit mindestens zwei Schrauben am tragenden Bauteil befestigt werden. Bei Befestigung am Gebälk sind Schlüsselschrauben von mindestens 8 mm Durchmesser erforderlich, bei Befestigung im Mauerwerk mindestens Schrauben M8. Abspannseile sollen größere Schwankungen durch den Wind verhindern. Die Antennenanlage muss die Forderungen an die mechanische Festigkeit auch ohne Abspannseile erfüllen. Die Abspannseile dürfen bei der Ermittlung der mechanischen Festigkeit also nicht berücksichtigt werden. Die Verbindungsmittel sollen aus geeigneten Werkstoffen bestehen, damit Korrosion durch Elementbildung möglichst verhindert wird. Die Antennenanlage ist so aufzustellen, dass abknickende Bauteile der Antennen darunter liegende Starkstromleitungen nicht berühren können. Das Abknicken des Standrohres wird nicht angenommen. Der waagerechte Abstand des Standrohres zur Starkstromfreileitung und der Abstand zwischen Antennenteilen und der Starkstromfreileitung muss mindestens 1 m betragen.
Damit die Zulassung eines Kraftfahrzeugs nicht ungültig wird, sollten Sie vor dem Einbau einer mobilen Sendeanlage die Anweisungen des Kraftfahrzeugherstellers beachten. Manche Hersteller erlauben nur den eingeschränkten Einsatz einer Amateurfunkanlage bis zu einer bestimmten Sendeleistung. Um ein Einwirken der Hochfrequenz in die Elektronik des Kraftfahrzeugs zu verhindern, sollten Antennen und Antennenkabel möglichst weit davon entfernt verlegt werden. Die beste Abstrahlung hat eine mobile VHF-Antenne, wenn sie in der Mitte des Wagendaches installiert wird. Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Prüfungsfrage:
Mehr dazu auf der KFZ-Info-Seite des DARC unter www.darc.de/referate/emv.
Nun sind Sie am Ende der letzten Lektion TECHNIK angekommen. Wenn Sie gleichzeitig auch die Betriebstechnik und die Vorschriften durchgearbeitet haben, können Sie sich hier hier zur Prüfung anmelden. Bis zur Prüfung selbst können Sie auf der Seite von Junghard Bippes DF1IAV noch etwas für die Prüfung trainieren. Ich wünsche Ihnen viel Erfolg bei der Prüfung und würde mich freuen, wenn Sie mir nach bestandener Prüfung eine E-Mail darüber schreiben würden. Eckart K. W. Moltrecht, DJ4UF
Letztes Update: 11.1.2007 (by DJ4UF) |