Frage zur Entstehung von Mantelwellen auf Koaxzuleitungen

  • Das Thema läßt mich noch nicht in Ruhe,

    daher kurze Fragen, evtl. kurze Antworten von euch:


    Wenn man einen abgesetzten Tuner und dahinter eine aperiodische Antenne (Langdraht gegen Erde-Gegengewichte) betreibt, also Langdraht am heißen Ende (Ausgang) des Tuners und Gegengewichte an Ground, wo entstehen auf dem Koaxkabel die Mantelwellen und wo ist der günstigste Punkt, Mantelwellensperren einzusetzten (keine Klappferrite)


    - 1. sie entstehen eher am letzten Stück vor dem Tuner

    - 2. sie entstehen direkt hinter dem TRX


    - 3. wo sollte man demnach die Mantelwellenstromsperren einschleifen, wenn man mehrere (sagen wir drei, wie bei mir) hat

    - 4. eher kurz hinter dem TRX

    - 5. eher in die Nähe des Tuners

    - 6. an beiden Enden des Koaxkabels, also direkt hinter dem TRX und unmittelbar vor dem Tuner


    Abschlussfrage, wie mißt man Mantelwellenspannungen mit einfachen Meßmitteln?

    73

    Winni

  • Abschlussfrage, wie mißt man Mantelwellenspannungen mit einfachen Meßmitteln?

    Heinz DL8MH hatte die Tage ein Interessantes Video dazu:


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    vy73 de Chris, DK8HC
    FT-450D, IC-7300, IC-705, AE5890eu, ID-E880, FTM-400XDE, diverse Drahtantennen (ZS6BKW, "random-Wire"), BalUn/UnUn auf FT240-43 oder FT140-43, je 10m, 80m Monobanddipol, HF-P1, 5,6m Teleskop, CG-3000, AT-100ProII Umbau auf 2x BNC und zusaetzlichem 1:4 Ausgang, ATU-100 mit BNC, Xiegu XPA125B mit BNC,

  • Hallo Chris,

    vielen Dank für den Tipp zu meiner Abschlussfrage, wie man sie mißt, das bau ich nach.

    Aber:

    Wie ich ihn verstanden habe, mißt er an nur einer Stelle, ob dort Mantelwellen bestehen.

    Wie schaut es z.B. 1-2 Meter weiter auf dem Koaxkabel aus, ist dort die Helligkeit der LED gleich, oder, was ich vermute, leuchtet sie an unterschiedlichen Stellen auch unterschiedlich hell (Ich hatte das Prinzip früher auf meinen Hühnerleitern, wo ich die HF mit Glimmlampen gemessen habe, dort war es , je nach Band, bzw. je nach Stelle, wo man den Strom, bzw. die Spannung maß, unterschiedlich.

    Er mißt ja z.B. an der gleichen Stelle auf 40m und behauptet, dass das Koaxkabel auf 40m keine Mantelwellen hat, aber heißt das also, dass auf der gesamten Koaxkabellänge auf 40m keine Mantelwellen sind, oder, wie ich vermute, nur an dieser Stelle des Kabels.

    Vielleicht irre ich ja mit meinen Aussagen,


    Jedenfalls brauch ich noch ein paar Tipps, an welcher Stelle sie eher entstehen und an welchen Stellen es sinnvoll ist, die Sperren einzuschleifen,

    73

    Winni

  • Hallo Winni,

    ich sehe es so , wie Du es beschrieben hast. Es bilden sich "stehende Wellen" auf dem Kabel aus, und je nach Auskopplung (induktiv oder kapazitiv) ändert sich dann die Helligkeit des Testers, wenn wir uns im Spannungs/ oder Strommaximum befinden oder auch nicht. Das Teil hier funktioniert ja wie ein Strommeßkopf im SWR-Meter, ich teste hier richtungsabhängig die Summe aller Ströme auf dem Kabel. Ich vermute mal, daß sich in der Praxis keine ausgeprägten Nullstellen bilden und ein genügend empfindlicher Tester überall etwas anzeigt. Letztlich soll ja der Tester dazu dienen, bei Problemen zu erkennen, inwieweit eigene Maßnahmen gegen Mantelwellen wirksam sind.
    Wo Mantelwellen entstehen? Entweder werden sie bereits von einer gegen Erde unsymmetrischen Antenne (z.B. Vertikaldipol) ins Kabel eingespeist oder sie entstehen durch unsymmetrische Einstrahlung der Antenne in das Kabel (z.B. Speiseleitung außermittig). Wo einschleifen? Sicherlich eine Glaubensfrage. Ich verwende (/P) gern eine direkt an meinem Vertikaldipol und eine zweite etwas weg von ihm.

    Soweit meine persönliche Meinung.

    73 Reiner

  • Wenn das Koax kürzer als Lambda/2 ist, soll wohl eine Sperre ausreichen. (hab ich mal gelesen)


    Die Sperre sollte natürlich Außerhalb des Funkraumes sein, sonst hat man die HF ja da wo sie nicht sein soll (selbst mit wenig Leistung kann man da Geräte stören. Bei mir war dann immer das I-Net tot).

    73, Jens


    Und immer schön locker bleiben.

  • Reiner und Jens,

    ich glaube, durch eure Antworten kommen wir zur Beantwortung einer meiner Fragen.

    - wo entstehen die Mantelwellen?

    - also sie entstehen demnach von der strahlenden Antenne aus


    Das würde meine Unsicherheit klären; denn ich habe bisher auch nicht ausgeschlossen, dass der TRX in Kombi mit dem Koaxkabel bei ungünstigen Verhältnissen Mantelwellen in das Kabel induziert, also war eine Überlegung bei mir, dass auch der TRX als Ursache in Frage kommen könnte.

    Wenn dem nicht so ist, dann macht es ja Sinn, alle verfügbaren Mantelwellenstromsperren von der Antenne, also vom Tuner aus rückwärts zu denken und somit sie dort, also in der Nähe des Tuners zu positionieren.

    Damt würde die unmittelbare Nähe zum TRX als Stelle ausscheiden. Das ist doch schon mal eine Erkenntnis.

    Hoffentlich stimmt das so,

    73

    Winni

  • Ach ja. Da hab ich ja nichts zu gesagt.

    Koax hat 3 Leiter.

    Innenleiter, Koax innen und Koax aussen.

    Innenleiter und Koax liefern das Signal zur Antenne und aussen auf dem Koax kommt (wie auch immer es entsteht) etwas zurück.

    Es kann natürlich auch in das Koax eingestrahlt werden, z.B. wenn das Koax Parallel zur Drahtanenne liegt.


    Aber meine Aussagen sind keine Profidaten.

    73, Jens


    Und immer schön locker bleiben.

  • Einfach nachlesen bei Leuten, die sich damit beschäftigt und hervorragende Papiere zum Thema Gleichtaktströme und Mantelwellen verfasst haben, wie z.B. Wolfgang Wippermann, DG0SA (sk)

    Die Homepage von DK7ZB oder die von PA0FRI sind auch sehr zu empfehlen


    73, Berthold

  • Hallo Mantelwellensperrer,


    reiner Gleichstrom breitet sich bekanntlich in der gesamten Dicke eines Leiters aus. Deshalb bezeichnet man den vorhandenen Widerstand auch als Gleichstromwiderstand.


    HF-Ströme breiten sich hingegen nie (!) in der ganzen Dicke eines Leiters aus, sondern aufgrund des Skin-Effekts immer nur in einer relativ dünnen Schicht an der Oberfläche. Die Eindringtiefe ist von der Frequenz abhängig. Deshalb reicht es beispielsweise, einen Draht nur dünn zu versilbern als einen durchgängig aus Silber bestehenden Draht zu verwenden. Die Wirkung ist bei HF-Signalen gleich.


    Da der Sender seine Leistung in der Regel an einer Koax-Antennenbuchse abgibt, erzeugt der Sender nur ein HF-Feld zwischen der Oberfläche des Innenleiters und der Innenseite des Außenleiters/Geflechts - sodass nur dort ein HF-Ströme fließt. Das kann jeder selbst nachvollziehen, wenn er ein Dummyload, das ja bekanntlich nicht nach außen strahlt, über ein Koaxialkabel an den Sender anschließt. Dann sind keine Mantelwellen vorhanden. Selbst wenn man ein Dummyload statt der Antenne an das Ende des langen Koaxialkabels anschließt, würde den Außenleiter des Koaxialkabel keine HF-Energie erreichen und somit keine Mantelwellen entstehen.


    Am anderen Ende der langen koaxialen Speiseleitung ist die Antennen angebracht. Da die Antenne bekanntlichermaßen strahlt, landet ein Teil des abgestrahlten HF-Felds auch auf der Außenseite des Außenleiters/Geflechts. Wenn die Funkstation z.B. über die Masse der Stromversorgung geerdet ist, fließt dieser als Mantelwellen bezeichnete Strom in Richtung Station und kann dort unvorhergesehene Auswirkungen haben. Und auch wenn die Station wie beispielsweise bei der Versorgung aus einem Akkumulator nicht geerdet ist, "verbrennt" man sich beim Vorhandensein von Mantelwellen beispielsweise an der Morsetaste oder dem Mikrofon die Finger oder die Lippen, weil ja der Operator immer (!) geerdet ist.


    Das HF-Feld der Antenne trifft das Koaxialkabel ja auf der gesamten Länge. Man kann daher prinzipiell so viele Mantelwellensperren wie gewünscht auf dem Weg vom der Antenne zum Transceiver einfügen. Direkt am Transceiver sollte jedoch immer (!) eine Mantelwellensperre vorhanden sein, denn die Mantelwellen sollen ja nicht nur zwischendurch aufgehalten werden sondern vor allem vom Transceiver ferngehalten werden. Da ist eine Mantelwellen an der Koaxialbuchse die wirksamste Stelle und somit Plicht.


    Direkteinstrahlungen in den Transceiver, die ebenfalls ungeahnte Folgen haben können, kann eine Mantelwellensperre hingegen nicht beseitigen. Leider lassen sich die Wirkungen von Mantelwellen und Direkteinstrahlungen meist nicht unterscheiden. Wenn man aber zumindest am Transceiverausgang eine Mantelwellen eingefügt hat und trotzdem Funktionsstörungen auftreten, kann man in der Regel von einer Direkteinstrahlung in Transceicer oder in direkt angeschlossene Geräte (Morsetaste, Mikrofon, Rechner) ausgehen.


    73/72 de Ingo, DK3RED - Don't forget: the fun is the power!

    Edited once, last by DK3RED: Schreibfehler beseitigt. ().

  • Hallo Ingo,

    hallo Günter,

    Ingo, das war "großes Kino", danke für den anschaulichen Bericht.

    Günter kann das auch (so anschaulich erklären), heimlich habe ich mir gewünscht, er würde sich mit seiner Expertise locken lassen, aber er hat zumindest die LINKS geschickt, die gut weiterhelfen, danke Günter.

    ja, ich bin speziell, eher visuell veranlagt, daher war deine Darstellung, Ingo, direkt plausibel für mich,

    euch allen vielen Dank, ich bin jetzt ein gutes Stück weiter gekommen und weiß, worauf ich achten muss,

    73

    Winni

    *ihr wißt ja, die Mantelwellen mit ihrer Strahlungsleistung ärgern in meinem Fall nicht den TRX, sondern den Internetrouter

    Edited 2 times, last by DK6JK ().

  • Winni, was Mantelwellen sind lässt sich leichter erklären, als was sie verursacht. Dazu muss man etwas weiter ausholen, denn es stehen mehrere Ursachen zur Auswahl.


    Günter

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

  • Immer noch das Routerproblem? Hatte ich nicht mal gelesen, dass sich dies erledigt hat?


    73, Peter - HB9PJT

    *ihr wißt ja, die Mantelwellen mit ihrer Strahlungsleistung ärgern in meinem Fall nicht den TRX, sondern den Internetrouter

  • Hallo Peter,

    ja, das ist viel besser geworden, allerdings gab es in den letzten Wochen erneut 2 x Aussetzer (nur 2 x, aber XYL ist dann etwas sauer), die ich mir nicht erklären konnte.

    Der Router scheint so intelligent zu sein (so eingestellt zu sein), dass er, wenn die Mantelwelle oder Direkteinstrahlung erfolgt, zuerst versucht, auf einen anderen Kanal zu springen, wo er Übertragung durchführt, gelingt das nicht, schaltet er ab.

    Ob dies mit dem output, den ich produziere, zusammen hängt, weiß ich nicht; denn ich kann stundenlang, tagelang mit 10 Watt senden, und dan n plötzlich, passiert es, es scheint auch mit meinen Gegengewichten zusammen hängen, je nach Witterung (nicht lachen jetzt) habe ich unterschiedliche elektrische Verhältnisse (Regenfallrohr, Dachrinne ist mal sehr lang, dann, bei Trockenheit ist sie kürzer, weil die Verbindungen zwischen den Dachrinnenteilen (Kupfer überlappend zusammen gesteckt , nicht groß verlötet, denke ich) trocken werden und eher Isolator sind). Mein Gebilde ist sehr fragil, aber es hilft mir, z.B. auf 160m mit dem 20m Draht und dicker Luftspule ganz Europa manchmal zu erreichen , das mit 5-10 Watt in CW. Also , bleibt ich bei meiner Anordnung und warte weiterhin auf den versprochenen Glasfaseranschluss in unserer Strasse für dieses Jahr, dann, hoffe ich, wird alles besser, sonst gehe ich wieder weg von Telekom und zurück zu Unitymedia und 1&1, da ging das Funken mit Power und Internet aus den Kabeln des Kabelfernsehens problemlos, aber der Datendurchsatz war nicht stabil,

    73

    Winni

  • Winni, das von Dir erwaehnte Verursacherprinzip ist der richtige Ansatz. In Deinem Fall hat man eine unsymmetrische und unangepasste Antenne, die der Tuner HF-maessig so "hinbiegen" soll, dass der TRX gluecklich ist. Wenn nun der Tuner keinen Balun hat, dann verursacht er im Rahmen seines Jobs Mantelwellen. Baluns oder Mantelwellensperren an beiden Enden des Koaxkabels ist natuerlich immer gut, kostet aber Aufwand und Geld. Mit einer Sperre am Tuner bekommt man normalerweise die besten Ergebnisse, wenn nur eine Sperre eingesetzt werden soll.


    73, Joerg

  • Wenn nun der Tuner keinen Balun hat, dann verursacht er im Rahmen seines Jobs Mantelwellen.

    Wie ein Tuner im Rahmen seines Jobs - der konjugiert komplexen Impedanzanpassung - Mantelwellen erzeugen soll ist mir neu und erschließt sich mir nicht logisch. Vielleicht könntest du mal auf den Enstehungsmechanismus bitte näher eingehen. Nach meinem Verständnis sind Mantelwellen Gleichtaktströme auf dem Außenleiter des Koaxialkabels zu Erde im Gegensatz zu den symmetrisch-entgegengesetzten Strömen im Inneren des Kabels. Wie alle Ströme, werden auch Mantelströme durch eine Potentialdifferenz also eine Spannung verursacht. Ohne die gibt es auch keine Mantelwelle.


    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 ().

  • Winni, mit der beschriebenen Hf-Stromzange auf der gesamten Leitung messen.
    Wo ein Strommaximum ist, ist auch eine MW-Sperre wirksam.

    Vy 73, Roger

  • Günter, Joerg: ist gemeint, dass Baluns, so wie sie in manchen Tunern zusätzlich verbaut sind, um einen symmetr. Antennenausgang zu schaffen, zur Unterdrückung der Gleichtaktströme beitragen, also quasi wie eine MWS wirken, sicher aber weniger effektiv?

    ROGER: das dürfte nur auf genau einer Frequenz funktionieren. Verteilen sich Strommaxima auf Koax-Außenleitern nicht ebenso frequenzabhängig wie auf den Strahlern selbst?

    72/73, Tom 4 . .-


    Das schöne an einheitlichen Standards ist, dass man so viele verschiedene zur Auswahl hat.

  • Ein Antennentuner mit LC-Gliederrn zur konjugiert komplexen Anpassung einer komplexen Last hat mit der Entstehung von Mantelwellen m. E. rein gar nichts zu tun. Die Ursache von Gleichtaktströmen auf dem Koaxialkabel liegen in einer gegen Erdpotential unsymmetrischen Last. Dadurch ist es möglich, dass zu dem Stromkreis im Inneren des Koaxialkabels (Gegentaktströme, gleich aber entgegengesetzt, daher keine Strahlung) ein zweiter unabhängiger Stromkreis über den Kabelmantel zu Erde und zurück fließt. Dies ist ein Gleichtaktstrom, der zur Wellenablösung führt, der Leitungsmantel strahlt. Das hat aber rein gar nichts mit einem Tuner an sich zu tun. Die Mantelwellenströme fließen mit und ohne Tuner, und lassen sich auch durch Tuning nicht beeinflussen. Mantelwellenströme fließen um den Tuner herum über das Gehäuse oder - bei aktiven Tunern - auch über die Versorgungsleitung zu Erde.


    Die Aufgabe eines Strombaluns ist es, dem Stromfluss auf dem Außenmantel einen hohen Widerstand entgenzusetzen ohne den Stromfluss im Inneren des Koaxialkabels zu beeinflussen. Darum nennt man den Strombalun auch Mantelwellensperre oder Gleichtaktdrossel. Er wirkt am besten in einem Strombauch, also an der Stelle mit maximalem Strom der stehenden Welle auf dem Außenleiter.


    73

    Günter

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

    Edited once, last by DL4ZAO ().

  • Tut mir leid Winni, dass Du immer noch mit dem Internet zu kämpfen hast.


    Die Position der Mantelwelle ist am wirksamsten dort, wo der grösste Strom eines Strahler ist, also an der niederohmigsten Position. Da ist der Unterschied zur Impedanz der Mantelwellensperre am höchsten, weshalb sie am meisten bewirkt. Das ist in Lambda 1/4, 3/4, 5/4 usw. vom Ende des Antennenstrahlers. Der Verkürzungsfaktor vom Leiter und dessen Aussenisolator muss berücksichtigt werden. Aber nicht der Verkürzungsfaktor vom Koaxialkabel. Also etwa 0.95.


    73, Peter - HB9PJT