Jan. 09

Gleichtakt- und Gegentaktstörungen: Ein Überblick

Einleitung

In der modernen Elektronik und Kommunikationstechnik spielen elektromagnetische Störungen eine bedeutende Rolle. Zwei der häufigsten Arten von Störungen sind Gleichtakt- und Gegentaktstörungen. Dieser Artikel bietet einen Überblick über diese Störungen, ihre Ursachen und Methoden zu ihrer Unterdrückung.

Gleichtaktstörungen

Gleichtaktstörungen (Common Mode Interference) treten auf, wenn unerwünschte Signale auf beiden Leitern eines Kabels in gleicher Phase und Amplitude auftreten. Diese Störungen können durch externe elektromagnetische Felder, wie z.B. von Motoren oder Hochspannungsleitungen, verursacht werden.

Ursachen

  • Elektromagnetische Felder von externen Quellen
  • Unsachgemäße Erdung
  • Elektrostatische Entladungen

Auswirkungen

  • Beeinträchtigung der Signalqualität
  • Erhöhte Fehlerquote in Datenübertragungen
  • Störungen in empfindlichen elektronischen Geräten

Maßnahmen zur Unterdrückung

  • Verwendung von geschirmten Kabeln
  • Einsatz von Gleichtaktdrosseln
  • Verbesserung der Erdung

Gegentaktstörungen

Gegentaktstörungen (Differential Mode Interference) entstehen, wenn unerwünschte Signale auf den Leitern eines Kabels in entgegengesetzter Phase auftreten. Diese Art von Störung ist oft das Ergebnis von internen Schaltvorgängen oder unsymmetrischen Lasten.

Ursachen

  • Interne Schaltvorgänge
  • Unsymmetrische Lasten
  • Schlechte Signaltrennung

Auswirkungen

  • Verzerrung des Nutzsignals
  • Datenverlust
  • Fehlfunktionen in elektronischen Schaltungen

Maßnahmen zur Unterdrückung

  • Verwendung von differenziellen Signalübertragungen
  • Einsatz von Filtern
  • Optimierung der Schaltungsdesigns

Fazit

Gleichtakt- und Gegentaktstörungen sind häufige Herausforderungen in der Elektronik und Kommunikationstechnik. Durch geeignete Maßnahmen zur Unterdrückung dieser Störungen kann die Signalqualität verbessert und die Zuverlässigkeit elektronischer Systeme erhöht werden.

Jan. 04

Die Fourier-Transformation: Eine einfache Erklärung

Die Fourier-Transformation ist ein mathematisches Verfahren, mit dem man komplexe Signale in ihre Einzelfrequenzen zerlegen kann. Dies ist besonders nützlich, wenn man sich vorstellt, wie man die Schwingungen einer Gitarrensaite in die einzelnen Töne aufteilt.

Was ist die Fourier-Transformation?

Stell dir vor, du hörst eine Melodie auf einer Gitarre. Diese Melodie besteht aus vielen verschiedenen Tönen, die gleichzeitig gespielt werden. Unser Ohr kann diese Töne erkennen, aber wie könnte man das mathematisch beschreiben? Genau hier kommt die Fourier-Transformation ins Spiel. Sie hilft uns, ein komplexes Signal (die Melodie) in seine Grundkomponenten (die einzelnen Töne) zu zerlegen.

Wie funktioniert das?

Die Fourier-Transformation nimmt ein Signal, das sich im Zeitbereich abspielt (zum Beispiel ein Musikstück) und zerlegt es in seine Frequenzbestandteile. Dies bedeutet, dass wir herausfinden können, welche Frequenzen in dem Signal enthalten sind und wie stark jede einzelne Frequenz ist. Auf diese Weise können wir die „Bausteine“ des Signals sehen.

Die grundlegende mathematische Darstellung der Fourier-Transformation ist:

F(f)=∫−∞∞f(t)e−j2πft dt

Hierbei ist f(t) das Zeitbereichssignal und F(f) das Frequenzbereichssignal.

Wofür braucht man die Fourier-Transformation?

Die Fourier-Transformation wird in vielen Bereichen verwendet, darunter:

  • Signalverarbeitung: In der Elektronik und Kommunikation, um Signale zu analysieren und zu filtern.
  • Bildverarbeitung: Um Bilder zu komprimieren und zu analysieren.
  • Akustik: Um Klang und Musik zu analysieren.
  • Medizin: In der Bildgebung, wie der MRT (Magnetresonanztomographie), um detaillierte Bilder des Körpers zu erstellen.

Ein einfaches Beispiel

Ein einfaches Beispiel ist die Analyse eines Musikstücks. Wenn du einen kurzen Klang aufnimmst und die Fourier-Transformation darauf anwendest, kannst du sehen, welche Frequenzen in diesem Klang vorhanden sind und wie stark sie sind. Dies kann genutzt werden, um Musik zu analysieren oder um ein Audiosignal zu filtern und Rauschen zu entfernen.

Beispiel für Funkübertragungen und EMV-Störungen

In der Funkübertragung spielt die Fourier-Transformation eine entscheidende Rolle. Nehmen wir an, wir haben ein Funksignal, das von einem Sender zu einem Empfänger übertragen wird. Dieses Signal kann durch verschiedene Faktoren gestört werden, wie zum Beispiel elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Störungen.

EMV-Störungen entstehen durch unerwünschte elektromagnetische Wellen, die von anderen elektronischen Geräten emittiert werden. Diese Störungen können das Funksignal überlagern und seine Qualität beeinträchtigen.

Die Fourier-Transformation kann verwendet werden, um das gestörte Funksignal in seine Frequenzkomponenten zu zerlegen. Dadurch können wir erkennen, welche Frequenzen von EMV-Störungen betroffen sind. Anschließend können Filter angewendet werden, um die störenden Frequenzen zu entfernen und das ursprüngliche Signal wiederherzustellen.

Ein gestörtes Funksignal s(t) kann in seine Frequenzen zerlegt werden, um störende Frequenzen zu identifizieren und zu filtern:

Durch das Entfernen der störenden Frequenzen fSto¨rung kann das Signal verbessert werden.

Fazit

Die Fourier-Transformation ist ein mächtiges Werkzeug, das uns hilft, die Struktur von Signalen und Daten zu verstehen. Es ermöglicht uns, komplexe Informationen in ihre grundlegenden Bestandteile zu zerlegen und damit viele praktische Anwendungen in der Technik und Wissenschaft zu finden. Von der Musikanalyse bis hin zur Funkübertragung und EMV-Störungsbeseitigung – die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig und essentiell in der modernen Welt.

Dez. 28

Inversionswetterlage und ihr Einfluss auf den 2m & 70cm Band

Was ist eine Inversionswetterlage?

Eine Inversionswetterlage tritt auf, wenn die normalen Temperaturverhältnisse in der Atmosphäre umgekehrt sind. Normalerweise kühlt die Luft mit zunehmender Höhe ab, aber bei einer Inversion ist es in den oberen Luftschichten wärmer als in den unteren. Diese Wetterlage entsteht oft bei klaren Nächten, wenn sich die Erdoberfläche schnell abkühlt und die darunterliegende Luftschicht kälter wird als die darüberliegende.

Einfluss auf den UKW-Sprechfunk:

  • Nebelbildung: Inversionswetterlagen begünstigen die Bildung von Nebel, besonders in Tälern und Senken. Dies kann die Sichtweite stark reduzieren und somit die Kommunikation beeinträchtigen.
  • Signalstreuung: Die stabile Schichtung der Luft kann dazu führen, dass UKW-Signale nicht so weit reichen wie sonst. Dies kann zu schlechter Empfangsqualität führen, besonders in ländlichen oder bergigen Gebieten.

Phänomen der UKW-Überreichweiten

Ein faszinierender Effekt, der bei Inversionswetterlagen auftreten kann, sind die UKW-Überreichweiten. Dabei handelt es sich um eine unerwartet große Reichweite von UKW-Signalen. Durch die Inversion wird die Luftschicht zur Reflektionsschicht für die Funksignale. Die Signale prallen an dieser Schicht ab und können somit über weite Entfernungen hinweg gehört werden. Dies führt dazu, dass man UKW-Sender empfangen kann, die normalerweise weit außerhalb der regulären Reichweite liegen.

Empfangsbild des UKW-SDR

Screenshot

Fazit

Eine Inversionswetterlage kann sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf den UKW-Sprechfunk haben. Einerseits kann die Signalstreuung die Empfangsqualität beeinträchtigen, andererseits bieten Überreichweiten eine spannende Möglichkeit, weit entfernte Signale zu empfangen.

Dez. 16

LoRa APRS und analogem RX Diversity

Erklärungen zu LoRa APRS und analogem RX Diversity

Im heutigen Artikel wollen wir zwei spannende Technologien vorstellen, die sowohl für Funkamateure als auch für Technikbegeisterte von Interesse sind: LoRa APRS und analoges RX Diversity.

Was ist LoRa APRS?

LoRa APRS steht für Long Range Automatic Packet Reporting System. Es handelt sich um ein System, das entwickelt wurde, um GPS-Daten und andere Informationen über große Entfernungen hinweg zu übertragen. Dabei wird die LoRa-Technologie genutzt, die es ermöglicht, Daten mit geringem Energieverbrauch über weite Strecken zu senden. Das ist besonders nützlich für Funkamateure, die ihre Positionen oder andere Daten zuverlässig und effizient übertragen möchten. Mit LoRa APRS können weitläufige Gebiete abgedeckt und stabile Verbindungen hergestellt werden, selbst in abgelegenen Gebieten. An unserem Standort ist seit vergangenem Freitag wieder ein LoRa APRS Gateway in Betrieb.
Hierzu wurde die neuste Version des Lillygo Moduls genutzt mit aktuellster SW. Wer sich interessiert findet das Gateway hier: https://aprs.fi/info/a/DL0DTM-10

Was ist analoges RX Diversity?

Analoges RX Diversity bezieht sich auf eine Technik, bei der mehrere Antennen (RX) genutzt werden, um die Qualität des empfangenen Signals zu verbessern. In einem solchen System arbeiten baugleiche  entkoppelte Antennen zusammen, um das bestmögliche Signal zu extrahieren. Dies geschieht, indem die Stärken und Schwächen der verschiedenen Antennen-Positionen  kombiniert werden. Die Technik sorgt dafür, dass das System in der Lage ist, schwächere oder gestörte Signale besser zu verfolgen und auszuwerten, was letztlich zu einer besseren Signalqualität und weniger Störungen führt. Hierzu konnten wir erfolgreich an unserem Relais DB0DTM erfolgreich erste Tests durchführen, welche eine Blaupause sein wird für weitere „aktive“ Relais. Die Verschalt-Technik ist bereits am Standort Bonn abgebaut und wird  in Kürze bei einem weiteren Relaisbetreiber getestet.

Fazit

Sowohl LoRa APRS als auch analoges RX Diversity sind Technologien, die den Amateurfunk und andere Kommunikationssysteme revolutionieren können. Während LoRa APRS eine kostengünstige Möglichkeit bietet, Daten über große Entfernungen zu übertragen, verbessert das analoge RX Diversity die Signalqualität durch den Einsatz mehrerer Empfänger. Beide Technologien bieten spannende Möglichkeiten für Funkamateure und Technikbegeisterte, die auf der Suche nach innovativen Lösungen sind.

Wer mehr über diese Technologien erfahren oder sich selbst an der Implementierung versuchen möchte, ist herzlich eingeladen, sich an entsprechenden Projekten und Treffen zu beteiligen.

Dieser Artikel soll einen einfachen Einstieg in die komplexe Welt der Funktechnologien bieten. Bleiben Sie gespannt auf weitere spannende Themen und tiefere Einblicke in die faszinierende Welt des Amateurfunks!

Nov. 02

Treffen in der Friesdorfer Straße am 02.11.2024, 15:00 Uhr

Wir treffen uns in der Friesdorfer Straße am 02.11.2024, um 15:00 Uhr! 

Okt. 24

Fleißige Handwerker

Am 23.10. 2024 haben Klaus DL/OZ7OKM und Rolf DD9PR die zweite Wanddurchführung  für die Antennenkabel hergestellt. Weiterhin wurde innen eine Revisionsklappe befestigt, um die Öffnung in der Wand abzudecken und so einen leichten Zugang zur Wanddurchführung zu ermöglichen.

 

Als nächstes steht die Präzisierung der Planung hinsichtlich der Belegung der Durchführungen mit Kabeln an. Dazu werden Entscheidungen bezüglich des Antennenaufbaus benötigt.

 

Sep. 29

Wir wollen uns heute treffen …

Hallo Leute,

wir wollen uns heute (29.09.2024)  um 15:30 Uhr im Shack in der Friesdorfstraße 197, in Bad Godesberg, treffen.

Bei dieser Gelegenheit wollen wir die Außenwand mittels Probebohrung und Endoskop untersuchen. Diese Aktion ist Voraussetzung für die Festlegung von Materialien für eine Wanddurchführung für die Antennen- und Steuerungskabel.

Wer Lust hat kommt, vorbei und nimmt am anschließenden Klönschnack teil.

Sep. 08

Das QTH Friesdorferstraße wird fit gemacht

Die Innengestaltung des Funker-Standortes an der Friesdorferstraße wurde am Samstag, den 07.09.2024, weiter durchgeführt, um diesen als ansehnlichen Treffpunkt der Funkamateure fit zu machen.
Martin, Rolf und Karsten haben die Sache angepackt und Tische und Stühle gerückt und die Wände durch bunte Plakate vom tristen grau befreit. Jetzt sieht es schon besser aus, wie die beiden ausgesuchten Fotos zeigen. Wer mehr vom neuen Standort sehen möchte, muss vorbei kommen!

So gestaltet, ist das neue QTH für Treffen gerüstet.

Juni 16

Umzug an den neuen Standort (Phase 3)

Nach dem Transport des verbliebenen Umzugsguts (z.B. KW-Antennen) vom QTH Landgrabenweg zum QTH Friesdorfer Straße begann das „Möbelrücken“.  Jeder einzelne Gegenstand (wie Trennwände, Tische, Sessel, Stühle und anderes) musste platziert werden.

Außerdem wurden W-LAN und Internet provisorisch installiert. Die Zeit verging wie im Flug, so dass nicht Alles – was an Arbeiten ursprünglich geplant war – auch an diesem Tag umgesetzt werden konnte.

Der Innenausbau wird noch eine  große Herausforderung werden, da umfangreiche Installationen zu realisieren sind.

Juni 05

Umzug an den neuen Standort (Phase 2)

  1. Wer glaubt, der DG5CW beherrscht „nur“ CW (Telegraphie) , der irrt.  Der Mann hat auch Muckis und hat die schweren Kartons die Wendeltreppe hochgeschleppt.  Herzlichen Dank von dieser Seite!
  2. Als Nächstes steht die Platzierung des Mobiliars an. Leider hat die Putztruppe die Bodenmarkierungen weggeputzt. „Herzlichen Dank!“ Das bedeutet, dass der Raumplan noch einmal auf den Fußboden zu übertragen ist. Danach kann das Mobiliar sinnvoll verteilt und aufgestellt werden.
  3. Am Sa, den 15.06.2024, erfolgt der Transport von restlichem Umzugsgut zur Friesdorfer Straße 197 (JO30NQ).  Außerdem soll ein provisorischer Mast errichtet werden, der die Antennen des 70cm-Relais DB0DTM und die Antennen für die SDR – Empfänger aufnehmen soll.

    Treffpunkt: BNLW Schranke Parkplatz am T-Punkt, Uhrzeit: 14:30 Uhr!
    Nach getaner Arbeit erfolgt die Verköstigung der Helfer.

  4. Offenes Shack ab 16:00 Uhr.

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