Frage zum Thema Antenne und Frequenzübertragung

[Heibo]

Guten Morgen,

ich hoffe, dass mir jemand einen Tipp geben kann und ich so erkennen
kann, wie genau die beobachteten Effekte entstehen.

Ich habe einen Funktionsgenerator mit einer Frequenz (Sinus) von 18kHz
10V AC ohne DC Offset, und ein Oszilloskop um die Frequenz zu messen.

Ich habe dann zwei Drähte (1.7m) mit Isolation genommen und parallel
angeordnet. An den einen Draht habe ich nun den Generator angeschlossen
und an den anderen Draht das Oszi. An beiden Drähten ist eine Seite
offen und nicht belegt.

Ich konnte nun auf dem Oszi sehen, wie das Signal empfangen wurde. Aber
wenn ich auf 180Hz und 18Hz am Generator herunter gegangen bin, wurde
das Signal auf den Oszi immer kleiner. Bei 18Hz wird nichts empfangen.
Alles was zu sehen ist, sind die 50Hz (Ich vermute das Magnetfeld des
Stromnetzes).

Kann mir jemand sagen, warum die niedrige Frequenz nicht empfangen wird?

[DocEmmettBrown]

Kann mir jemand sagen, warum die niedrige Frequenz nicht empfangen wird?

Das kannst Du Dir eigentlich selber beantworten: Wenn das DC wäre, würde es auch nicht funktionieren, und je höher die Frequenz, desto eher hast Du etwas, was an einen Übertrager herankommt.

Die beiden parallelen Drähte sind nichts anderes als je eine sehr, sehr lang gestreckte Spule. Das offene Ende könntest Du Dir wie einen Kondensator vorstellen, was es de facto auch ist. Du hast hier also zwei, endgespeiste Antennen, eine Sende- und eine Empfangsantenne. Elektromagnetische Wellen brauchen in Wechselfeld und je schneller es wechselt, umso mehr Energie kann übertragen werden. Ein langsames Wechseln des Feldes bis zum DC-Extremfall überträgt halt weniger bis (im Gleichstromfall) überhaupt keine Energie mehr. Und genau das ist auch des Rätsels Lösung.

Übrigens: In Japan haben manche Hochgeschwindigkeitsstrecken (Shinkansen) eine höhere Frequenz im Fahrdraht als andere Strecken, einfach weil dabei mehr Energie zum Triebfahrzeug übertragen wird.

73 de Daniel

[noone]

Kann mir jemand sagen, warum die niedrige Frequenz nicht empfangen wird?

Das kannst Du Dir eigentlich selber beantworten: Wenn das DC wäre, würde es auch nicht funktionieren, und je höher die Frequenz, desto eher hast Du etwas, was an einen Übertrager herankommt.

Die beiden parallelen Drähte sind nichts anderes als je eine sehr, sehr lang gestreckte Spule. Das offene Ende könntest Du Dir wie einen Kondensator vorstellen, was es de facto auch ist. Du hast hier also zwei, endgespeiste Antennen, eine Sende- und eine Empfangsantenne. Elektromagnetische Wellen brauchen in Wechselfeld und je schneller es wechselt, umso mehr Energie kann übertragen werden. Ein langsames Wechseln des Feldes bis zum DC-Extremfall überträgt halt weniger bis (im Gleichstromfall) überhaupt keine Energie mehr. Und genau das ist auch des Rätsels Lösung.

Übrigens: In Japan haben manche Hochgeschwindigkeitsstrecken (Shinkansen) eine höhere Frequenz im Fahrdraht als andere Strecken, einfach weil dabei mehr Energie zum Triebfahrzeug übertragen wird.

73 de Daniel

Bring mal Daten zum Shinkansen und den unterschiedlichen Frequenzen.

Vielleicht hats ja mit was anderem zu tun.
Bahnstrom ist meist 1/3 Netzfrequenz bzw Gleichstrom.

Japan war damals in bei der Einführung der Elektrizität im Land in der Lage dass es etwas bedrängt wurde, daher gibt es ein Westliches Stromsystem 60Hz und ein östliches Stromsystem 50Hz und nur 100V Spannung. (so wie bei uns teilweise vor der Standardifizierung)

Das ist sehr unhöflich gegenüber Selbstmördern denn der Tod durch Suizid durch Elektrizität wird damit schwerer, eine 100V Leitung kann man mit trockenen Fingern ja fast anfassen.

Auf der wirtschaftlichen Seite bedeutet das dickere Leitungen auf der untersten Netzebene damit die Netzverluste ausgeglichen werden und auch wirklich noch Spannung und damit Leistung unter Last beim Verbraucher ankommt.

[noone]

Guten Morgen,

ich hoffe, dass mir jemand einen Tipp geben kann und ich so erkennen
kann, wie genau die beobachteten Effekte entstehen.

Ich habe einen Funktionsgenerator mit einer Frequenz (Sinus) von 18kHz
10V AC ohne DC Offset, und ein Oszilloskop um die Frequenz zu messen.

Ich habe dann zwei Drähte (1.7m) mit Isolation genommen und parallel
angeordnet. An den einen Draht habe ich nun den Generator angeschlossen
und an den anderen Draht das Oszi. An beiden Drähten ist eine Seite
offen und nicht belegt.

Ich konnte nun auf dem Oszi sehen, wie das Signal empfangen wurde. Aber
wenn ich auf 180Hz und 18Hz am Generator herunter gegangen bin, wurde
das Signal auf den Oszi immer kleiner. Bei 18Hz wird nichts empfangen.
Alles was zu sehen ist, sind die 50Hz (Ich vermute das Magnetfeld des
Stromnetzes).

Kann mir jemand sagen, warum die niedrige Frequenz nicht empfangen wird?

Du hast einen Kondensator gebaut je höher die Fequenz desto mehr Dampf kommt durch das nennt sich auch Hochpass.

[Heibo]

Vielen Danke erst mal für die Antwort. Mir ist bei der Beschreibung ein Fehler unterlaufen.

Ich hatte die Drähte parallel gelegt und konnte am Oszi nur die 50Hz sehen, die das Netz ausgibt. Dann hatte ich die Drähte zu einem Ring gewickelt. Dann konnte ich das Signal 18Hz vom Funktionsgenerator auf dem Oszi sehen.

Ich leite daraus ab, dass die Übertragung bei den "Spulen" (endgespeist) besser ist. Bei parallelen Drähten war es erst ab höheren Frequenzen möglich.

Ich habe dann alle Verbraucher im Raum ausgeschaltet aber konnte trotzdem die 50Hz messen. Meine Vermutung ist, dass die Stromleitungen nicht so eingerichtet sind um Optimal ein "Funksignal" auszugeben. Aber trotzdem wird es vom Draht am Oszi empfangen.

Daraus hatte ich die Vermutung abgeleitet, dass jeder Draht in beliebiger Länge als Sender ausricht, wenn die Spannung des Signals nur noch genug ist. Sicher wäre die richtige Länge (berechnet auf die Wellenlänge) besser. Aber mir geht es erst mal um das Prinzip.

[criticalcore5711]

Und du meinst das dir hier viel mehr neues berichtet wird als bei deinem anderen Beitrag?

https://www.mikrocontroller.net/topic/527053#new

[Heibo]

Und du meinst das dir hier viel mehr neues berichtet wird als bei deinem anderen Beitrag?

https://www.mikrocontroller.net/topic/527053#new

Ja, das ist meine Hoffnung. Du kannst sehen, dass die Beiträge zu einer ähnlichen Zeit erstellt wurden. Ich kann verschieden Dinge immer besser verstehen, wenn ich sie noch einmal mit anderen Worten hören.

Siehst du darin ein Problem?
Ich habe auch keine Hinweise darauf erhalten, dass hier nur Fragen gestellt werden dürfen, wenn diese nicht auch in anderen Foren gestellt sind. Daher mein ich, dass ich da nichts falsch gemacht habe. Siehst du das anders?

[lonee]

konnte am Oszi nur die 50Hz sehen, die das Netz ausgibt.

Hier dürftest Du einen Fehler im Messaufbau haben. Eine Spule/ Tastkopf eignet sich besser zur "Aufnahme" zu messender Signale.
Hier kann man den "Antennenleiter" oder auch das Koaxkabel durch die Spule laufen lassen, oder Spule auf Ferritring und diesen an/um das Messobjekt.
So kann man übrigens auch z.B. ein SWR-Meter oder ein Antennenstrom-Messgerät aufbauen.

dass jeder Draht in beliebiger Länge als Sender ausricht

Nope.
Ein Sender ist nicht nur ein Stückchen Draht.
Sender (Oszillator) Kabel-> Antenne (resonanter Schwingkreis).
Bei unresonanten Antennen wird diese mittels Tuner (L und C) abgestimmt.

Mit Deinen isolierten Paralleldrähten hast Du etwas undefiniertes mit L + C aufgebaut, welches sicherlich nicht auf 18Hz resonant sein kann.

[HaiViehHarald]

Und du meinst das dir hier viel mehr neues berichtet wird als bei deinem anderen Beitrag?
https://www.mikrocontroller.net/topic/527053#new

Hier was neues: "Photonen gibt es nicht"
Ich würde da einen Grundkurs Quantentheorie empfehlen: z.B. https://www.youtube.com/watch?v=Ozw6fES ... 1FKJ0pyHoP
(Licht (Photonen) ist auch eine Elektromagnetische Welle)

[Heibo]

Ich habe bis jetzt verstanden, dass es sehr verschiedene Formen von Antennen gibt. Eine ist z.B. nur von einer Seite eingespeist. Gibt es Antennen oder auch Sender, die von zwei Seiten gespeist sind? Wäre so etwas dann eine Spule, die ein Magnetfeld aufbaut?

[lonee]

Hm,... hat ein leicht "trolliges" Geschmäckle...

Hier mal was zu lesen, für die nächsten Tage....
-> https://de.wikipedia.org/wiki/Kategorie:Antennenbauform

Die nächsten Stichworte wären dann:
Speisemöglichkeiten von Antennen,
Anpassung des Speisewiderstandes,
Strahlungsformen von Antennen,
und und und..

Und nein, jede Antenne baut auch ein Magnetfeld auf, sofern man damit sendet/ senden kann...

[Heibo]

Wie kann ich denn Beweisen, dass ich nicht der der Absicht zu "trollen" hier schreibe?

Es ist nun mal nicht jeder mit einem Studium über Elektrotechnik auf die Welt gekommen. Es gibt für meine Frage auch noch eine anderes Erklärung ausser Trollen. Es könnte auch einfach Unkenntnis der Sachlage sein.

[lonee]

Es ist nun mal nicht jeder mit einem Studium über Elektrotechnik auf die Welt gekommen.

Stimmt definitiv. Ich ebenfalls nicht. Und im Nachhinein auch keines genossen.

Und beweisen musst Du mir schon gar nichts.
Möglicherweise hat mein Empfinden ja auch den Grund darin, dass ich etwas Grundwissen erwarte wenn jemand mit einem Funktionsgenerator und einem Oszi umgeht. Diese Dinge sind nicht gerade "üblich" und finden sich nicht einmal in jedem zehnten Haushalt.

Wo ich das gerade schreibe,... es handelt sich übrigens um NF, was Du da messen möchtest.
Dazu brauchst Du dann auch keine Antenne, sondern kannst einfach kapazitiv ankoppeln.
Falls die Ausgangsspannung für´s Oszi zu hoch sein sollte, könnte man einen Spannungsteiler mittels 2er Widerstände aufbauen...

[Heibo]

Mir geht es vorrangig um das Verstehen und Nachvollziehen der technischen und physikalischen Grundlagen.

Aus dem Beitrag in dem anderen Form habe ich erfahren, dass die Frequenzen unter 30Hz so genannte ELF Wellen sind. Und mit Spulen empfangen werden können.

https://de.wikipedia.org/wiki/Extremely_Low_Frequency

Als Sender kann entweder ein sehr langer Kabel genutzt werden oder ein sogenannter Bodendipol. Aber sind diese Sender einseitig gespeist?

Die Spule auf dem Bild sieht so aus, also ob sie von beiden Seiten gespeist wird.
https://de.wikipedia.org/wiki/Extremely ... gsantennen

[Moesi61]

Ich konnte nun auf dem Oszi sehen, wie das Signal empfangen wurde. Aber
wenn ich auf 180Hz und 18Hz am Generator herunter gegangen bin, wurde
das Signal auf den Oszi immer kleiner. Bei 18Hz wird nichts empfangen.

Ich nehme an, Du hattest den Eingang vom Oszi auf "AC" (Wechselspannung) gestellt.
Stell den mal auf "DC" (Gleichspannung) und miss die 18Hz nochmal und Du wirst Dich ziemlich sicher wundern

Das ist ein klassischer Messfehler, der z.B. beim Ausmessen von NF-Verstärkern schon vielen Lehrlingen und Hobby-Elektronikern rote Köpfe verursacht hat:
Wenn die Frequenz zu niedrig wird (deutlich unter 50Hz), kommt der Kondensator, der bei Stellung "AC" die Gleichspannung auskoppeln soll nicht mehr mit und verfälscht das Signal völlig... darum so tiefe Frequenzen wie 18 Hz grundsätzlich mit Einstellung "DC" messen! Sonst kannst Du der Messung nicht mehr trauen.

73, Moesi61