Lookangmany thanks to author of original simulation = Wolfgang Christian and Francisco Esquembre author of Easy Java Simulation = Francisco Esquembre
Fazit:
-Antenne hat reelle +/-50 Ohm (Z) Anpassung am Fußpunkt=Kabellänge egal
-Antenne ist unangepaßt, neu aufgebaut angeschlossen / Resonanz und
Impedanz getrennt verstellbar=Kabellänge kann starken Einfluss haben,
daher nicht egal.
Die Berechnung von Spiegellängen erfolgt nach folgender einfachen Formel: (λ½*VKF)*Vielfache{x;} - also im Fall von CB 11 Meter RG58 mit VKF 0,66 : (11,10m:2)*VKF 0,66=3,66m als Vielfache. Der VKF eines Koaxkabels ist im Datenblatt des Herstellers ersichtlich.
Damit die 50 Ohm (Z) von Antenne, über Zuleitung,
bis zum RX/TX auch diese 50 Ohm bleiben, ist Grundvoraussetzung, daß
diese auch von allen Komponenten im System ein gehalten werden. So bald
eine der Komponenten, z.B. die Antenne, hier weit abweicht - also durch
mangelnde Anpassung z.B. 76 Ohm (Z) hat, werden diese dann mit den 50
Ohm des Kabels verrechnet, das Kabel transformiert und das Ergebnis am Kabelende ist in den
meisten Fällen ≠ 50 Ohm (Z).
Im Fall von CB 11Meter können dann bei einer Antenne mit falschem 76Ohm
Abschluß z.B. alle 50-60cm andere Endwerte an der Rechnung anliegend -
das SWR sollte jedoch bis auf geringe Abweichungen auf der ganzen
Kabelstrecke gleich sein. Diese angezeigten Werte können an einem Kabel
zufälliger Länge sowohl gut wie schlecht sein. Ist der Anzeigewert gut,
z.B. SWR 1.1:1 freut man sich und geht von einer verlustfrei angepaßten
Antenne aus. Das ist natürlich falsch, denn unsere Beispielantenne ist
ja mit 76 Ohm fehl angepaßt zum 50 Ohm-Koax. Ist das SWR hingegen
schlecht z.B. 1.5:1, könnte durch testweises verlängern/kürzen der 50
Ohm Koax-Zuleitung wieder eine 1.1:1 vorgetäuscht werden, was ebenfalls
nicht der Realität von 76 Ohm SWR 1.5:1 am Antennenfußpunkt entspricht,
sondern das alles meist eher ein Zeichen von Mantelwellen auf der
Leitung ist (Koaxkabel wird zum Radial). Auch könnte man gleich mehrere
SWR-Meter mit weiteren Metern Koax einschleifen und damit die
gewünschten 1:1.1 erreichen, hier steigt jedoch einfach nur die Dämpfung
an, die Antenne ist weiterhin schlecht angepaßt, das SWR gemessen am
Antennenfuß bleibt unbeeindruckt bei 1.5:1.
Damit es also insbesondere bei der Erstinbetriebnahme einer Antenne nicht zu solchen falschen Rechnungen kommt, wird praktisch bei jeder seriösen Antenne die SWR-Messung am Fußpunkt empfohlen. Was aber nicht immer praktisch umsetzbar ist - die Antenne ist ja am Mast. Damit die Messung auch an einem Anschlußkabel und auf Arbeitshöhe halbwegs reelle Werte ergibt, kann dieses von berechneter Länge sein: Vielfache von Lambda Halbe mal Verkürzungsfaktor des Koaxkabels. Man erhält dann die (ca.) Spiegelwerte des Antennenfußpunktes. Eine Erstinbetriebnahme einer verstimmten Antenne an einem langen Koax zufälliger Länge kann zu falschen Schlüssen führen. Ein Nachstimmen der Antenne ohne genaues Meßfeedback kann in die falsche Richtung gehen.
Es gibt viele Sonderfälle bzw. Normalfälle für berechnete Kabel z.B.:
1.) Mantelwellen und SWR sind unabhängig von einander! 2.) Am Antennenfuß wird die Anpassung der Antenne gemessen, 3.) erst an einem auf die Antenne folgenden Kabel "steht" die Stehwelle auf diesem.
Myth-Buster:Ein Koaxialkabel strahlt nicht zwangsläufig wegen einer schlechten Stehwelle, aber ... wird z.B. der Erst-Abgleich einer CB-Antenne an einem langen random Kabel vorgenommen und das SWR liegt permanent über z.B. 1:1.5, könnte zusätzlich eine Unsymmetrie der Antennenanlage vor liegen. Dies führt dann zu Mantelwellen auf dem Kabelaussenmantel, welche wiederum das SWR beeinflussen können. Es fließt jetzt auch außen auf dem Mantel (Mantelwelle) ein Rückstrom zurück zum SWR-Meter, die anliegende Spannung ist von der Position des SWR-Meters abhängig, wie auch der Einfluss auf die Messung selbst. Manch ein CB-Funker steckte schon in diesem Hexenkreislauf und berichtet von merkwürdigen Abhängigkeiten im System - auch bis ins Stromnetz. Besonders spannend wird so was vor allem dann, wenn Leistung im Spiel ist. Hier kann nur von der Antenne an ... angefangen werden Abhilfe zu schaffen. Mantelwellen können übrigens auch bei gutem SWR vorhanden sein - ist das SWR auf 1:1.1 werden Mantelwellenerscheinungen gerne ignoriert, können aber bereits Probleme durch direkt Einstrahlung machen (Router reset, PC-Aussetzer, TVI, Auslösen von Alarmanlagen etc).
Also die Kabellänge ist mal wurscht oder von großer Bedeutung. Für den normalen Funkeraltag spielt das Thema Kabellänge aber eine untergeordnete Rolle, solange alle Komponenten passen. Da sich die günstigen Kabellängen jedoch wiederholen, liegt eigentlich immer eine passende "günstige" Länge im Anwendungsbereich. z.B. bei 27MHz und Verkürzungsfaktor (VKF) 0,66 auf: 7,33m, 10,99m, 14,66m, 18,32m, 21,98m, 25,65m, 29,31m, 32,98m .
Die Berechnung von Spiegellängen erfolgt nach folgender einfachen Formel: (λ½*VKF)*Vielfache{x;} - also im Fall von CB 11 Meter RG58 mit VKF 0,66 : (11,10m:2)*VKF 0,66=3,66m als Vielfache. Der VKF eines Koaxkabels ist im Datenblatt des Herstellers ersichtlich.
verschiedene Koaxkabel | OD (mm) | VKF | Loss Attenuation in dB per 100m | ||||
50 MHz | 70 MHz | 144 MHz | 432 MHz | ||||
FXL-1480 | 39,8 | 0,89 | 0,5 | 0.7* | 0,9 | 1,7 | |
AVA6-50 (LDF6-50) | 39,6 | 0,92 | 0,57 | 0,68 | 0,99 | 1,79 | |
FXL-780 | 27,7 | 0,88 | 0,8 | 1* | 1,4 | 2,5 | |
AVA5-50 (LDF5-50) | 28 | 0,91 | 0,8 | 1,1 | 1,4 | 2,5 | |
LMR-900 | 17,3 | 0,87 | 1,2 | 1,5 | 2,1 | 3,8 | |
FXL-540 | 15,4 | 0,88 | 1,5 | 1.9* | 2,6 | 4,6 | |
AVA4-50 (LDF4-50) | 15,9 | 0,88 | 1,5 | 1,8 | 2,5 | 4 | |
LMR-600 | 15 | 0,87 | 1,8 | 2,1 | 3,1 | 5,5 | |
Ecoflex-15 Plus | 14,6 | 0,86 | 1,9 | 2.3* | 3,2 | 5,8 | |
Ecoflex-15 | 14,6 | 0,86 | 2 | 2,4 | 3,4 | 6,1 | |
M&P Hyperflex 13 | 12,7 | 0,86 | 2,1 | 2,5 | 3,6 | 6,6 | |
M&P Ultraflex 13 | 12,7 | 0,86 | 2,1 | 2,6 | 3,9 | 7 | |
LMR-500 | 12,7 | 0,86 | 2,3 | 2,7 | 3,9 | 7 | |
M&P Broad-Pro 50 | 10,3 | 0,85 | 2,45 | 3 | 4,28 | 7,7 | |
AVA2-50 (LDF2-50) | 9,7 | 0,88 | 2,4 | 3,3 | 3,8 | 6,5 | |
FSJ4-50B | 13,5 | 0,81 | 2,4 | 3* | 4,2 | 7,5 | |
Westflex-103 | 10,3 | 0,85 | 2,7 | 2,9 | 4,5 | 7,5 | |
M&P Hyperflex 10 | 10,3 | 0,87 | 2,8 | 3,4 | 4,9 | 8,6 | |
LMR-400 | 10,5 | 0,85 | 2,9 | 3,4 | 4,9 | 8,7 | |
M&P Ultraflex 10 | 10,3 | 0,83 | 2,8 | 3,2 | 4,7 | 8,7 | |
Aircom Plus | 10,3 | 0,83 | 2,6 | 3 | 4,6 | 8,4 | |
H-100 | 9,8 | 0,84 | 2,8 | 3,2 | 4,9 | 8,8 | |
Ecoflex-10 Plus | 10,2 | 0,85 | 2,85 | 3,3 | 5 | 8,9 | |
Ecoflex-10 | 10,2 | 0,85 | 2,8 | 3,2 | 4,9 | 8,9 | |
RG-213 (Foam) | 10,3 | 0,80 | 2,9 | 3,5 | 4,9 | 9 | |
M&P Ultraflex 7 | 7,3 | 0,83 | 4 | 4,9 | 6,9 | 12,4 | |
LMR-300 | 7,2 | 0,85 | 4,5 | 5,3 | 7,7 | 13,6 | |
Aircell-7 | 7,3 | 0,83 | 4,5 | 5 | 7,6 | 13,6 | |
RG-213 | 10,3 | 0,66 | 4,5 | 5,3 | 7,8 | 14,3 | |
LMR-240 | 6,1 | 0,84 | 5,7 | 6,7 | 9,7 | 17 | |
M&P Hyperflex 5 | 5,4 | 0,87 | 5,6 | 6,7 | 9,7 | 17,3 | |
M&P RG-214 A/U | 10,8 | 0,66 | 4,6 | 5,24 | 8,3 | 15,4 | |
M&P Airborne 5 | 5 | 0,85 | 7 | 8,2 | 11 | 19,1 | |
Aircell-5 | 5 | 0,82 | 6,6 | 8 | 11,3 | 20 | |
Mini RG-8 | 6,5 | 0,78 | 7,75 | 9,3 | 13,8 | 25,7 | |
M&P RG-58 C/U | 5 | 0,66 | 10,8 | 13 | 19,3 | 35 | |
RG-58 | 5 | 0,66 | 10,5 | 12,5 | 18,1 | 32,1 | |
M&P RG-174 A/U | 2,8 | 0,66 | 18,5 | 21,3 | 32 | 57,3 |