Installationslitze (ohne isolierte Einzeldrähte): nützlich gegen Skin-Effekt oder nicht?

  • Liebes Forum,


    im OV haben wir neulich diskutiert über den Skin-Effekt.

    Wir haben die Wahl, radials aus 1,5 mm² Volldraht oder Installationslitze gleichen Querschnitts herzustellen.

    Klar lässt sich Litze leichter verlegen, das soll hier nicht das Thema sein.

    Auch die Frage, ob 2 Ohm gegenüber 2 Milliohm Widerstand eines Radials überhaupt einen praktischen Unterschied für die Funktion der Antenne machen, sei dahingestellt.

    Die Diskussion entspann sich erstmal an der üblichen Behauptung: "Bei Kurzwelle hat der Skineffekt noch gar keine Auswirkung."

    Vielleicht nicht auf den S-Wert, aber rein physikalisch auf den Widerstand natürlich massiv: Bei 14 MHz um den Faktor 1.000, wie man sich z.B. hier

    https://www.electronicdevelope…neffektEindringtiefe.aspx

    überzeugen kann.

    Den Skin-Effekt kann man bekanntlich, bei nicht *zu* hoher Frequenz, durch Litze prinzipiell verringern.


    Aber jetzt die Frage:

    HF-Litze, mit isolierten Einzeladern reduziert den Skineffekt, bekannt..

    Aber Installationslitze mit unisolierten Einzeldrähten.... verhält sich HF-elektrisch wie Vollmaterial?


    Eine sehr theoretische Frage, aber dieser Forumsstrang heißt ja auch so :-)


    73

    Mike

    DL7UGN

  • Hallo Mike,


    ich bin eher der Praktiker, deshalb meine praktische Anmerkung:

    Neben dem Skin-Effekt (zu dem ich nichts beitragen kann) ist auch zu beachten, dass die flexible Aderleitung eine höhere Induktivtät pro Meter (heißt wohl Induktivitätsbelag) hat, als eine starre Aderleitung. Das bewirkt mit zunehmnder Frequenz einen zunehmenden Wechselstromwiderstand (XL = 2 x pi x f x L). Dass ist auch der Grund, warum man bei blitzstromtragfähigen Leitungen starre Leiter verwenden soll und keine flexiblen Leirter (Blitzeinschlag = plötzlich ansteigender Strom = steile Flanke = viele Oberwellen = viele hohe Frequenzen enthalten).

  • Moin,

    Vielleicht nicht auf den S-Wert, aber rein physikalisch auf den Widerstand natürlich massiv: Bei 14 MHz um den Faktor 1.000, wie man sich z.B. hier

    https://www.electronicdevelope…neffektEindringtiefe.aspx

    überzeugen kann. Den Skin-Effekt kann man bekanntlich, bei nicht *zu* hoher Frequenz, durch Litze prinzipiell verringern.

    Worauf bezieht sich denn der Faktor 1000?


    73, Tom

  • Hallo Mike,


    Als Antenne sollte doch eher die Oberfläche und der Gleichstromwiderstand maßgebend sein.

    So könnte die Litze, die wegen der Luft im Bündel einen größeren Außendurchmesser und damit größere Oberfläche hat, leich im Vorteil sein.

    Ob das aber bei Kurzwelle schon so viel ausmacht ????



    Hallo Frank,


    kann ich mir nicht so recht vorstellen.


    Dann würden ja Spulen mit Litze gewickelt, da man da weniger Draht bräuchte und es wegen den dadurch geringeren Gleichstromwiderstandes eine höhere Güte gäbe.

    Auch Antennenelemente würden da kürzer ?????????????????????


    Hast Du dafür Beweise oder wer hat das schon mal gemessen ?


    Viele Grüße

    Bernd

  • Bei Wechselstrom spielt neben dem Skin Effekt auch der Proximity Effekt eine wichtige Rolle. Unter dem Proximity Effekt versteht man die Stromverdrängung die bei nahe beieinander verlaufenden Leitern auftritt. Der durch einen Litzendraht fließende Strom generiert um sich herum ein Magnetfeld, das den Parallelleiter durchdringt und dort Verluste durch Induktionswirbelströme erzeugt. Die Verluste des Proximity Effekts nehmen mit der Frequenz zu. Zwar sind bei Litze wegen der Erhöhung der Leiteroberfläche die Verluste durch den Skin Effekt geringer, aber ab einer gewissen Frequenz wiegen die Proximityverluste dies wieder auf.


    Nebenbei bemerkt, der Skin Effekt spielt bei Kurzwelle sehr wohl eine Rolle. Die Eindringtiefe des Stromes beträgt bei 1,8MHz nur noch etwa 50µm, bei 30 MHz. ca 10µm. Der effektiv für die Stromleitung nutzbare Leiterquerschnitt nimmt also merklich ab. Der Leitungswiderstand nimmt infolgedessen zu. In der Praxis bedeutet ein höherer Leiterwiderstand geringere Güten und mit dem Strom steigende Verluste. Da Radials ein Teil der Antenne sind, in der anteilig der gleiche Strom fließt, wie in den Strahler, kann das zumindest theoretisch einen Einfluss auf den Antennenwirkungsgrad haben. Wie groß dieser Einfluss ist und ob er sich in der Praxis überhaupt auswirkt steht auf einem anderen Blatt.


    https://www.elektroniknet.de/e…gleich-91042-Seite-2.html


    73

    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    Edited 5 times, last by DL4ZAO ().

  • Bei Kurzwelle hat der Skineffekt keine Auswirkungen .. ausser, er hat welche! :P

    Das kommt natuerlich (wie immer) auf den Anwendungsfall an: In einer MagLoop koennen 1-2 Ohm Widerstand toedlich sein, bei der Antennenanpassung sind 1-2 Ohm oft geschenkt.


    Unisolierte Litze verhaelt sich aehnlich zu Vollmaterial, da es nichts anderes ist: Die Isolierung bei HF Litze dient ja dazu, die Adern gegeneinander zu trennen und es dem Strom somit zu ermoeglichen, an den jeweiligen Raendern der Litzen zu fliessen und so den Effekt zu mindern.

    Kontaktiert man diese Litzen, stellt man eine leitfaehige Verbindung zwischen 'innen' und 'aussen' her und man wieder 'Vollmaterial'.


    Guenters Link dazu ist super :)

  • Die Link von Günter hatte ich auch schon am Wickel und wollte sie drucken, aber da muß ich noch einen Trick finden, daß die Bilder gleich mit im Druck sind. Der Proximity-Effekt ist vor allem bei Blitzschutz mit ein Grund, daß dort Litzen nicht gerne gesehen werden.


    Zu HF-Litze gibt es einen sehr guten Artikel mit Graphiken bei

    https://www.radiomuseum.org/fo…n_und_der_skineffekt.html und der läßt sich gut als PDF aufheben.


    Zum Verhältnis zum Vollmaterial gibt es einige Artikel noch zum "Füllfaktor" (plus Proximity), wenn die Litze für Spulen, Trafos, ..... verwendet wird. Voll vs. Litze bei Radials ................ da kann man sicher gut theoretisieren. Sind doch die Radials schon ein Kapitel für sich - Anzahl, Länge, über dem Boden - auf dem Boden - underground ... (fast schon so viel Varianten wie bei Spiegeleier --- bei meiner ersten US-Dienstreise habe ich die Karte durch probiert, war einfacher als ein "Manual" :-) ).

    73 Peter

  • Hallo zusammen, ich danke allen für die durchweg interessanten Beiträge!

    Meine Vermutung trifft also wohl zu: Die innerlich unisolierte Litze weist keinen verringerten Skineffekt gegenüber Volldraht auf, vielleicht hat sie sogar (außer mechnisch) gewisse Nachteile.

    Bei unserer Antenne geht es übrigens um resonante elevated radials, also eigentlich richtiger die abgewinkelten Schenkel eines Vertikaldipols.

    Sie soll auf 20-10m spielen.

    Der ohmsche Widerstand, Ohm oder Milliohm wird bei den kurzen Stücken an dieser Antenne sicher so gut wie keinen großen Einfluss machen.

    Es war eher eine Diskussion um des Kaisers Bart, die wir da im OV-hatten.

    Wir werden mal den Volldraht nehmen, und ihn auch nicht versilbern hi.


    DL7BJ :

    Mit dem genannten Skineffekt-Rechentool (ich unterstelle mal, es rechnet richtig)

    https://www.electronicdevelope…neffektEindringtiefe.aspx

    komme ich bei Kupfer und 14 MHz vs. 14 Hz auf ein Widerstandsverhältnis von ziemlich genau 1 :1000

    Warum gerade 14 Hertz... aus Eingabe-Faulheit :-)

    Wenn die untere Frequenz dann aber nur 1 Hz statt 14 Hz ist, sind es sogar 1:3000

  • Bei unserer Antenne geht es übrigens um resonante elevated radials, also eigentlich richtiger die abgewinkelten Schenkel eines Vertikaldipols.

    Das reizt mich jetzt zur Rückfrage, das Wort "eigentlich richtiger", und die Frage ist nicht 100pro tierisch ernst gemeint. Neugierig bin ich jetzt schon, wenn Du es so korrekt nennen willst. Was baut Ihr denn nun:


    einen L/4 vertikal (wird auch als Monopol bezeichnet) mit abgestimmten L/4 elevated radials = groundplane, oder


    einen vertikalen Dipol = L/2 mit abgeknickten Klimbim unten rum ??


    :-) und *duck* 73 Peter