Lernziele
- die elektromagnetische Welle mit E-Feld, H-Feld, Wellenlänge und Polarisation beschreiben
- in Dezibel rechnen, statt mit Zehnerpotenzen zu hantieren
- Sendeleistung, EIRP, Leistungsdichte und Feldstärke ineinander umrechnen
- die Größen wiedererkennen, die in Rechnern, Datenblättern und Vorschriften auftauchen
Die drei Kapitel #
In dieser Reihenfolge bauen sie aufeinander auf.
- Elektromagnetische Wellen E-Feld und H-Feld, λ = c/f, Nah- und Fernfeld, Polarisation, Feldwellenwiderstand und Photonenenergie.
- Dezibel und Pegel Warum logarithmisch gerechnet wird: 10·log und 20·log, dBm, dBW, dBµV, dBi, dBd, dBc und die Kettenrechnung.
- Leistung, EIRP und Feldstärke Sendeleistung, Antennengewinn, EIRP und ERP, Leistungsdichte im Abstand d und Feldstärke in V/m und dBµV/m.
Wo anfangen? #
Die drei Kapitel bauen aufeinander auf — je nachdem, was dich hergeführt hat, lohnt sich aber ein anderer Einstieg.
- Ganz von vorn — Empfohlene Reihenfolge
- Elektromagnetische Wellen → Dezibel und Pegel → Leistung, EIRP und Feldstärke. Jedes Kapitel braucht nur das vorherige. Dauer: rund 45 Minuten
- Mir fehlt nur das dB — Kurzer Weg
- Wer weiß, was eine Welle ist, aber bei dBm, dBi und dBµV ins Grübeln kommt, fängt direkt bei Dezibel und Pegel an. Dauer: rund 15 Minuten
- Ich plane eine Anlage — Praxisweg
- Leistung, EIRP und Feldstärke liefert die Größen, die in Standortbescheinigung und Link-Budget stehen. Dauer: rund 20 Minuten
Was du mitbringen solltest #
- Dreisatz, Potenzen und den dekadischen Logarithmus — mehr Mathematik kommt nicht vor.
- Eine Vorstellung von Frequenz und Schwingung; alles Weitere wird hier entwickelt.
- Kein Vorwissen zu Antennen, Modulation oder Funkdiensten: Diese Kapitel setzen auf den Grundlagen auf, nicht umgekehrt.
Die Formeln dieses Kapitels auf einen Blick #
| Formel | Bedeutung | Kapitel |
|---|---|---|
| λ = c / f | Wellenlänge aus der Frequenz | Elektromagnetische Wellen |
| T = 1 / f | Periodendauer | Elektromagnetische Wellen |
| Z₀ = E / H ≈ 377 Ω | Feldwellenwiderstand des freien Raums | Elektromagnetische Wellen |
| d_ff = 2·D² / λ | Beginn des Fernfelds | Elektromagnetische Wellen |
| a = 10·log₁₀(P₂/P₁) | Leistungsverhältnis in Dezibel | Dezibel und Pegel |
| a = 20·log₁₀(U₂/U₁) | Spannungs- und Feldstärkeverhältnis | Dezibel und Pegel |
| EIRP = P · G | Äquivalente isotrope Strahlungsleistung | Leistung, EIRP und Feldstärke |
| S = EIRP / (4π·d²) | Leistungsdichte im Abstand d | Leistung, EIRP und Feldstärke |
| E = √(S · Z₀) | Feldstärke aus der Leistungsdichte | Leistung, EIRP und Feldstärke |
Quellen
- Meinke, H.; Gundlach, F. W.: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik.
- Pozar, D. M.: Microwave Engineering.
- ITU-R V.574-5, IEC 60027-3, IEEE Std 100 und IEEE Std 145.
- CODATA 2018 (NIST) für c, h, ε₀, µ₀ und Z₀.