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HF1BKM > MEINUNG 17.04.04 02:40l 172 Lines 9170 Bytes #999 (999) @ DL
BID : HE4NB1BKM_04
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Subj: 2/3 CeBeh, deBeh und EIRBaeh
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ERP, EIRP und dB Teil 2/3
P1 war die direkt am Funkgeraet gemessene Leistung, p1 ist der dazugehoerige
Pegel. P2 war die am anderen Ende der Antennenleitung noch ankommende
Leistung, p2 ist der zu ihr gehoerende Pegel. Die Daempfung a ergibt sich aus
der Differenz der beiden Pegel. P0 ist fuer die Pegelumrechnung der uebliche
Bezugspunkt (von 0 dBm) entsprechend einer Leistung von 1 Milliwatt.
a=p1-p2; p1=10*log(P1/P0); p2=10*log(P2/P0); P1=4,4 W; P2=3,1 W; P0=0,001 W
a=10*log(P1/P0)-10*log(P2/P0)
=(10*log(4,4/0,001))-(10*log(3,1/0,001))
= 36,43 dBm - 34,91 dBm
=1,52 dB
Unsere Antennenableitung inclusive Stecker daempft das Funksignal also
sende/empfangsseitig um 1,52 dB.
Angenommen, die Antennenleitung ist ein duennes Kabel Typ RG58 und ich
schaetze die Daempfung der beiden Stecker mit je 0,01 dB, so bleibt fuer
die reine Kabeldaempfung noch 1,50 dB Daempfung uebrig. 100 m RG58
daempfen bei 27 MHz 8,9 dB, 1 m dementsprechend ein Hundertstel, also
0,089 dB, woraus sich eine Ableitungslaenge von 1,5 dB : 0,089 dB/m
oder ausgerechnet von 16,85 m ergeben.
Nun zurueck zu der eingangs gestellten Frage: "Wie kann es sein, dass
man mit einer normalen Antenne sich straffaellig macht?"
Die am haeufigsten verwendete Feststationsantenne bei CB-Funkern hat
ca. 6,8 m Strahlerlaenge und Radials - ist also eine Lambda-5/8tel
Antenne. Diese erzielt dadurch, weil sie gegenueber eine 1/2-Lambda-
Antenne von der Seite betrachtet nicht kreisfoermig, sondern
ellipsenfoermig die Hochfrequenzenergie abstrahlt und damit den
Hauptenergieanteil nicht so sehr steil in den Raum, sondern mehr in
Richtung der ebenfalls knapp ueber dem Erdboden befindlichen Gegenstation
buendelt, gegenueber dem Lamda/2-Dipol bzw. auch Monopol einen Strahlungsgewinn
in ihrer Hauptstrahlrichtung von etwa 3,5 dB. 3 dB sind die doppelte
Leistung, 3,5 dB dementsprechend ein klein wenig mehr als die doppelte Leistung
gegenueber der Bezugs- oder Referenzantenne.
Wird an der Bezugsantenne (1/2-Lambda) an ihrer Buchse eine Leistung von
4 Watt eingespeist, so ist deren Strahlungsleistung ebenfalls 4 Watt. Genau
diese 4 Watt sind daher auch die effektiv abgestrahlte Leistung oder
englisch Effective Radiated Power (ERP).
Verwenden zwei Heimstationsfunker jeweils eine 1/2-Lambda-Antenne und
speisen diese mit 4 Watt und befinden sich gerade in so grossem Abstand
zueinander, dass sie den jeweils anderen gerade noch mit S0 bei absolut
stiller QRG noch lesen koennen, erreichen sie, wenn sie
beide die 1/2-Lambda-Antenne durch je eine 5/8tel ersetzen, jetzt
gut S1 (7 dB mehr). Denn der Sendende bringt 3,5 dB mehr Strahlungsleistung
und der Empfangende bringt 3,5 dB mehr Empfangsleistung durch die
Buendelung der beiden Antennen. Anders ausgedrueckt: Sie koennten dadurch
die ueberbrueckbare Entfernung verdoppeln.
Aus diesem Grunde verwenden nahezu alle CB-Funker, wenn irgendmoeglich,
immer 5/8tel-Lambda-Antennen an ihrer Heimstation.
Nochmal: Wie kann es sein .... ??
Die 5/8tel wenn mit 4 Watt am Antenneneingang gespeist wird, erzielt
eine abgestrahlte Leistung von 36 dBm (Pegel von 4 Watt) + 3,5 dBd (Antennen-
gewinn). Das macht einen Strahlungspegel von 39,5 dBm. Sind rueckgerechnet in
die absolute Strahlungsleistung 8,91 Watt ERP.
Nachdem die UMTS-Lizenzen versteigert waren, wurde erstmals ein
Frequenznutzungsplan rechtsgueltig. Die UMTS-Lizenzen wurden so anno
2000 rum nach meiner schwachen Erinnerung versteigert. Seit September 2003 ist
mit Verkuendung des Amtsblattes fuer den nunmehr generell allgemeingenehmigten
CB-Funk eine begrenzende Leistungsangabe von 4 Watt ERP durch den Bezug
auf den Frequenznutzungsplan rechtsgueltig fixiert worden.
Damit ist durch den unscheinbaren Zusatz "ERP" die von der Antenne
abgestrahlte Leistung inclusive Antennengewinn erstmals begrenzend
geregelt, ohne dass sich dagegen ausser der DFA irgendwer aus den
Reihen der Dachverbaende gewehrt haette, rechtsgueltig geworden.
Wenn man die von der Antenne abgestrahlte Leistung angeben will, muss dort
mindestens 50 Watt ERP stehen um den Bestandschutz (Richtantennen waren im
CB ja schon lange erlaubt) garantieren zu koennen.
4-Element-Richtantennen machen durchaus gut 10 dBd Gewinn. Wenn sie
mit 4 Watt am Antenneneingang gespeist werden (was nach Amtsblattdefinition
bei Richtantennen in der horizontalen Ebene erlaubt ist), erzeugen sie in
Hauptstrahlrichtung (und nur dort) Strahlungsleistungen von 40 Watt. Macht
die Richtantenne 12 dBd Gewinn, betraegt die Strahlungsleistung, also ERP
bereits 63 Watt.
4 Watt ERP im Frequenznutzungsplan bedeutet damit also ein faktisches Verbot
ALLER Antennen mit Gewinn und damit ganz sicher von Richtantennen.
Man kann natuerlich auch im Frequenznutzungsplan, wo man eigentlich ueberhaupt
keine Leistungsbegrenzung, sondern lediglich die Betriebsarten und Nutzer
festlegen muesste, auch, wenns denn unbedingt sein muss, "4 Watt am
Antenneneingang" angeben. Aber ERP darf da nicht stehen!
Damit muss den Elektrosmoggegnern, von denen ich bislang noch nicht eine
eizige Kapazitaet gesehen habe, keine hoehere Zahl vor der Leistungsangabe
"zugemutet" ;-) werden.
Wir erinnern uns: Erst, seitdem viele graeusliche GSM-Netz-Antennenmasten in
die Praerie und auf allerlei Daecher gepflanzt worden sind, sind ploetzlich
Hochfrequenzstrahlungen angeblich deutlich gefaehrlicher geworden, als sie
das frueher offensichtlich waren. Nur dummerweise werden die Leute trotzdem
immer aelter als frueher, wo doch derlei Einwirkungen gaenzlich fehlten.
Irgendwas passt doch da wohl ueberhaupt nicht zusammen, oder? ;-)
Dann gibt es da noch - urspruenglich wegen der Herzschrittmacher - und
aufgrund der Grenzwerte, die die 26. Verordnung zum Bundesimmisionsschutz-
gesetz festlegt, die von ALLEN Funksenderbetreibern zu beachtende
10 Watt EIRP-Grenze, ab der die "Fachbehoerde" RegTP fuer Sendefunkanlagen,
welche an einem Standort diese Grenze ueberschreiten, eine Standortbeschei-
nigung fordert.
Eine solche Bescheinigung ist aber fuer den CB-Funker, der mit 5/8tel
Antenne eben auch diese 10 W EIRP-Leistungsschwelle "reisst", absolut
immer vollkommener Bloedsinn. Aufgrund dieser Standortbescheinigung
wuerde direkt vom Antennenstrahler ab gemessen, bei einer angenommenen
Strahlungsleistung von 100 W EIRP (also dem Zehnfachen der in den
gesetzlichen Regelungswerken stehenden Einsatzschwelle) der Sicherheitsabstand
gerade mal 2 Meter betragen. Eine 5/8tel kann aber ihren normalen
Antennengewinn erst dann erzielen, wenn sie mindestens eine Wellenlaenge
(11 m) ueber Grund montiert ist und auch mindestens in diesem Abstand
rundherum keine elektrisch leitfaehigen Gebilde (Stromleitungen,
Dachrinnen etc.) das Strahlungsfeld beeinflussen.
Daraus folgt, dass, wenn sie nur auf einem 6-Meter Mast direkt ueber
Grund montiert wird, ihr Antennengewinn deutlich geringer ausfaellt,
aber selbst wenn ich den normalen Antennengewinn auch da ansetze, sich
dauerhaft niemand im Gefahrenbereich aufhalten koennte. Denn von
den 6 m die 2 m Sicherheitsabstand vom Strahler (der ohnehin nur in
Hauptstrahlrichtung gerechtfertigt waere und nach unten vom Strahler
aus betrachtet nur kleiner werden wuerde) runtergerechnet, ein Mensch
4 m gross sein muesste, um in den fiktiven "Gefahrenbereich" ueberhaupt
kommen zu koennen. Gerechnet wird der Einfachheit halber von der
RegTP erst ab 3 m ueber dem Boden. Wie gesagt, im 27 MHz-Bereich mit
den gueltigen Personenschutzgrenzwerten und mit 100 W EIRP gerechnet!
Dauersenden in FM wurde dabei zugrundegelegt. Heute liegt aber der
Stoergrenzwert fuer die Herzschrittmacher, die spaetestens alle 8 Jahre
erneuert werden muessen, weil deren Spezialbatterie dann ihr natuerliches
Ende erreicht haben, bei ueber 98 V/m. Gerechnet wurde aber mit dem bereits
weit zur sicheren Seite hin nach unten uebertriebenen Personenschutz-Grenzwert
von 27,5 V/m.
Die EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) oder auf deutsch die
auf den isotropen Strahler bezogene abgestrahlte effektive Leistung
ist nun ebenfalls eine Leistungsangabe, die sich aber nicht auf eine
reale Antenne bezieht, sondern auf die virtuelle Antenne, genannt
isotroper Strahler.
Wir erinnern uns: Der isotrope Strahler dient nur fuer Vergleichs-
berechnungen. Er ist unendlich klein und strahlt daher wirklich kugelfoermig
in den Raum gleichmaessig ab, was aber keine real funktionierende
Antenne wie der Lambda-Halbe-Dipol mit zwei Strahlerschenkeln von
je Lambda-Viertel Laenge kann.
Zwischen dieser kuenstlichen Antenne - dem isotropen Strahler - und einem
realen Lambda-Halbe-Dipol besteht der feste Pegelbezug von 2,15 dB, die
der Lambda-Halbe-Dipol (oder einfach die Lambda-Halbe-Antenne) staerker
strahlt, als der isotrope Strahler, wenn die beiden mit derselben
Speiseleistung versorgt werden. Oder andersherum betrachtet:
Der isotrope Strahler erzeugt bei der gleichen Speiseleistung ein
elektromagnetisches Feld mit um 2,15 dB kleinerer Strahlungsleistung
gegenueber dem Lambda-Halbe-Dipol.
Da aber die Einsatzschwelle fuer die Erforderlichkeit einer
fuer CB-Funker kostenpflichtigen Standortbescheinigung auf 10 Watt EIRP
gelegt ist, sieht die Rechnung folgendermassen aus:
Ende Teil 2/3
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