Selbsterklärung gem. Amtsbl.verf. 306/1997, Punkt 6.
Inhaltsverzeichnis:
1 Einleitung
1.1.1 Bezugspunkt der Berechung
1.1.2 Gewinn der Hauptkeule / Antennendiagramme
1.1.3 Betrachtete Punkte
1.1.4 Berechnungsgrundlagen
1.1.5 Sicherheitsreserven
3 Betrachtung der Anlage (B): 432 MHz EME
4 Betrachtung der Anlage (C): 432 MHz Tropo
5 Betrachtung der Anlage (D): 1296 MHz Tropo
6 Betrachtung der Anlage (E): 1,8 MHz - 30 MHz
7 Betrachtung der Anlage (F): 144 MHz + 432 MHz
8 Zusammenfassung
9 Quellenangaben
10 Begriffe
Verzeichnis der Abbildungen:
Funkverkehr wird ernsthaft auf drei UKW-Amateurfunkbändern und mit durchschnittlichen Arbeitsbedingungen auch auf Kurzwelle durchgeführt:
Alle Antennen mit Ausnahme von (F) besitzen horizontale
Polarisation.
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2) Als Grundlage für die Berechnung des Schutzabstandes soll die angegebene Sendeleistung abzüglich einer pauschalen Kabeldämpfung von 1dB gelten. In Realität ist die Dämpfung des Kabels deutlich, teilweise sicher um den Faktor 2, höher. Dies sei als Sicherheitsreserve berücksichtigt.
(3) Für die Schutzabstände im Bereich 1,8 - 30 MHz sind die Herzschrittmacher-Werte Basis der Berechnung.
(4) Tatsächlicher Betrieb bedeutet, daß innerhalb des in Vfg. 306, Punkt 2, erwähnten 6 Minuten-Intervalls Sendebetrieb in den Betriebsarten SSB bzw. CW für maximal die Hälfte der Zeit durchgeführt wird. Dadurch reduziert sich die effiziente Sendeleistung zur Berechnung heranzuziehende Sendeleistung auf ein Viertel der maximalen Spitzenleistung.
Alle Anlagen außer (D), (E) und (F) bestehen aus zwei bzw. sechs zusammengeschalteten Einzelantennen (siehe Bild 10). Als Montagehöhe und auch später als Bezugspunkt der Betrachtungen nehme ich die örtliche Mitte der Einzelantennen. In Strahlungsrichtung nehme ich die Position des Strahlungszentrums ebenfalls in Mastposition an, auch wenn die Strahlung 4m bzw. 3m hinter diesem Punkt liegt.
1.1.2 Gewinn der Hauptkeule / Antennendiagramme
Für die Antennen (A), (B) und (C) liegen mit
Hilfe von NEC-II berechnete Antennendiagramme vor.
Bei Antenne (D) verwende ich ein Diagramm der 4m
langen (statt wie vorhanden 6m langen) Antennenversion, beziehe dieses
aber auf den Gewinn der vorhanden Antenne. Da das Diagramm der 4m langen
Version eine breitere Keule aufweist, werden daher die Betrachtungen zu
meinen Ungunsten ausfallen.
Bei Anlage (E) nicht vorliegen verwende ich mangels anderer Möglichkeiten ein normales Dipoldiagramm mit Bezug auf den Mittelpunkt der Antenne.
Bei Anlage (F) verwende ich eine Analyse von mehreren Antenne dieser Bauart.
Ebenerdig betrachtet werden soll der Hofraum des Grundstücks Riedweg 12 und der Bereich des Riedwegs selbst. Die dazu herangezogenen Punkte habe ich in Bild 1 mit Nummern 10 aufwärts gekennzeichnet. Die betrachteten Punkte liegen auf einer Höhe von 1,8m.
Im Raum werde ich den Bereich des ersten Stockwerks des Gebäudes auf dem Grundstück Riedweg 12 und ? betrachten. Dazu ziehe ich eine Höhe von 6m ü. G. heran, die sich wie folgt zusammensetzt: 3m Geschoßflächenhöhe + 3m Betrachtungshöhe. Die entsprechenden Punkte sind im Lageplan mit Nummern kleiner als 10 eingezeichnet.
Wenn bei einer Antenne die Position eines Betrachtungspunkts in Bezug zur Form der Antennenkeule gebracht wird, rechne ich mit folgenden Formeln.
Abweichung von der Hauptkeule:
Absolute Entfernung:
Die Berechnung der Schutzabstände und max. Sendeleistungen habe ich mit dem Programm "WATT16", Version 1.93, vorgenommen.
Als Grundlage der Berechnung gilt ferner, daß in dem in Vfg. 306/97, Abschn. 2 erwähnten 6-Minuten-Intervall Sendebetrieb für maximal die Hälfte der Zeit gesendet wird. Durch die Betriebsweise der Station (z.B. Meteorscatter oder EME) ist dies sichergestellt. Dadurch reduziert sich die effektive Sendeleistung auf die Hälfte.
Die vornehmlichen Betriebsarten der Station sind SSB und Telegraphie. Bei unkomprimierter Sprache wird bei SSB von einer Trägernutzung von 30%, bei komprimierter Sprache sowie Telegrafie von 50% ausgegangen. Ich nehme in meiner Berechnung den schechtesten Fall von 50% an. Dadurch reduziert sich die zur Berechnung heranzuziehende Sendeleistung noch einmal um die Hälfte.
Ab hier wird in allen Berechnungen wenn nicht anders
angegeben als maximale Sendeleistung
Als Sicherheitsreserven meiner Berechnungen habe ich folgende vorgesehen:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HK: Hauptkeule
1. NK: 1. Nebenkeule
2. NK: 2. Nebenkeule
Der Schutzabstand aller betrachteten Punkte liegt deutlich unter dem tatsächlichen Abstand von der Antenne. Die Hauptkeule strahlt über alles hinweg. Deshalb gilt für den Betrieb mit dieser Anlage kein zusätzliches Leistungslimit.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) unter Berücksichtung von 20° Elevation gem. Tabelle 1
Diese Anlage ist für Erde-Mond-Erde-Betrieb gebaut und vorgesehen. Bezogen auf die betrachteten Punkte auf dem Grundstück Riedweg 12 steht diese Antennenanlage hinter meinem Haus. Allein schon wegen der entstehenden Abschattung und des Eigenschutzes macht es daher keinen Sinn die Antenne in diese Richtung zu betreiben.
Aber es kann nachgewiesen werden, daß selbst wenn man diese Punkte nicht berücksichtigt die Personenschutzwerte (übrigens sowohl für Riedweg 10 als auch Riedweg 12) eingehalten werden. Wenn man die Mondbahn über einen Zeitraum von einem Jahr betrachtet erhält man als niedrigste Elevation ca. 22°. (siehe Tabelle 1). Nebenbei bemerkt ist bei dieser Postion des Mondes kein Betrieb möglich, weil dieser dann nahe bei der Sonne steht und daher das thermische Sonnenrauschen jedes noch so starke Signal überdecken würde. Aber trotzdem nehme ich diese Position als worst-case einmal an.
Das Diagramm der E-Plane der Antenne (Bild 6) zeigt eine sehr schmale Hauptkeule, bei 9° Abweichung von der Hauptkeule das erste Minimum und bei 14° die erste Nebenkeule -12,5dB unter dem Gewinn der Hauptkeule. Die zweite Nebenkeule liegt bereits -21dB unter dem maximalen Gewinn.
Mit Bezug auf die worst-case Bahn des Mondes kann festgestellt werden, daß die Hauptkeule der Antenne sobald der Azimut auf Bereiche trifft, in denen sich Personen nicht nur vorübergehend aufhalten, soviel Elevation aufweist, daß sie diese Bereiche nicht trifft. Die Ausstrahlung über die Nebenkeulen hält, wenn sie diese Bereiche trifft, die Schutzabstände ein.
Daher gilt für den Bertrieb mit dieser Anlage keine zusätzliche Leistungsbeschränkung.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Durch die starke vertikale Bündelung der verwendeten Antenne ist der absolute Abstand aller betrachteten Punkte größer als der Schutzabstand für die in die entsprechende Richtung abgestrahlte Leistung, daher gilt für den Bertrieb mit dieser Anlage keine zusätzliche Leistungsbeschränkung.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Durch die starke vertikale Bündelung der verwendeten Antenne ist der absolute Abstand aller betrachteten Punkte größer als der Schutzabstand für die in die entsprechende Richtung abgestrahlte Leistung, daher gilt für den Bertrieb mit dieser Anlage keine zusätzliche Leistungsbeschränkung.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Aufgrund der Antennencharakteristik eines Dipols kann die Antennenkeule nicht weiter berücksichtigt werden.
Die Schutzabstände in Richtung des benachbarten Grundstücks sind vom Mittelpunkt der Antenne selbst unter den angenommenen worst-case Bedingungen eingehalten, es sind keine Leistungsbeschränkungen vorzunehmen. Wenn ich von einer tatsächlichen Betriebsweise ausgehen würde, halbieren sich alle Schutzabstände, und halten diese sogar an den Enden der Antenne ein.
Der vom Hersteller angegebene Gewinn der Antenne ist in den Herstellerangaben übertrieben. Steen Gruby hat in 3) Antennen dieses Typs analysiert und gemessen. Nahezu bauartgleich zu meiner X500 ist die dort analysierte COMET CA-2x4 MAX.
Die Antenne besitzt eine max. Sendeleistung von 200W. Diese sei, da diese Antenne hauptsächlich für FM-Funkbetrieb geplant ist, einmal entgegen der oben gemachten Aussage als volle Dauerleistung ohne Mittelung über Zeitintervalle und ohne Reduzierung aufgrund der Modulationseigenschaften angenommen. Ebenso bezieht sich die Sendeleistung auf die Leistung an der Antenne, also ohne Kabeldämpfung etc.
Für die beiden Frequenzbänder ergibt dies
einen Schutzabstand wie folgt:
|
|
Schutzabstand in Richtung der Hauptkeule [m] |
|
|
|
|
|
|
Ich möchte darauf hinweisen, daß die Hauptkeule dieser Antenne einen sehr schmalen vertikalen Öffnungswinkel besitzt die berechneten Werte sich hier daher auf einen fiktiven Aufenthalt in Höhe der Antenne beziehen.
Der gesamte Schutzbereich befindet sich innerhalb des kontrollierten Bereichs. Daher gilt für den Betrieb mit dieser Anlage keine Leistungsbeschränkung.
Für alle Ausstrahlung mit Antennenrichtung nicht über benachbarte Grundstücke gelten unter allen Umständen (Mittelung über Zeit, Modulationsfaktoren, etc.) keine Einschränkungen bezüglich Sendeleistung, Betriebsweise oder Modulationsart.
Alle Anlagen halten die Personenschutzgrenzwerte lt. Vfg. 306/97 aufgrund ihrer Eigenschaften und/oder speziellen Betriebsweise ein.
2) Gewinnberechnung (D): DUBUS 2/94
3) Gewinnberechung (F): UKW-Berichte 4/1994
Elevation: Die Elevation ist der Winkel zwischen Erdboden und Antenne, wenn diese nach oben ausgerichtet ist.
H-Plane: Die H-Plane ist der Schnitt durch die Antennenebene, bei dem die Antennenelemente punktförmig erscheinen. Bei horizontal polarisierten Yagi-Antennen ist dies also der zum Erdboden senkrechte Schnitt durch das Antennendiagramm.
E-Plane: Die E-Plane ist der Schnitt durch das Antennendiagramm, bei dem die Antennenelemente stabförmig erscheinen. Bei horizontal polarisierten Yagi-Antennen ist dies also die Draufsicht auf die Antenne.
Antennenzusammenschaltung: Zur Erhöhung des Gewinns werden Antennen paralellgeschaltet. Bei phasenrichtiger Speisung ergibt sich bei Verdoppelung der Antennenzahl jeweils ein um ca. 2,8dB größerer Gewinn. Gleichzeitig aber reduziert sich in der Ebene, in der die Stockung durchgeführt wird der Öffnungswinkel. Beispiel: Stockt man Antennen übereinander, wird die Antennenkeule in der H-Plane etwa um die Hälfte schmäler.
Nebenkeulen: Neben der Hauptkeule der Antenne bilden sich Nebenmaximas, die sogenannten Nebenkeulen. Diese liegen je nach Form und Konstruktion der Antenne ca. -10 bis -20dB unter dem Gewinn in der Hauptkeule.
Time Azim. Elev. W. GHA Decl Dist. DGRD SkyTmp Elong.Perigee
=============== Moon ================== Sunday, 22. February 1998 =====
04:15:00 135.1. +10.3. - 301.8.
-19.4. 381559 17.3 2790K 60. - 5.7d
04:20:00 136.1. +10.9. - 303.0.
-19.4. 381537 17.3 2790K 60. - 5.7d
04:25:00 137.2. +11.4. - 304.3.
-19.4. 381515 17.3 2790K 60. - 5.7d
04:30:00 138.2. +12.0. - 305.5.
-19.4. 381494 17.3 2790K 60. - 5.7d
04:35:00 139.2. +12.5. - 306.7.
-19.4. 381472 17.3 2790K 60. - 5.6d
04:40:00 140.3. +13.0. - 307.9.
-19.4. 381450 17.3 2790K 60. - 5.6d
04:45:00 141.3. +13.5. - 309.1.
-19.4. 381429 17.3 2790K 60. - 5.6d
04:50:00 142.4. +14.0. - 310.3.
-19.4. 381407 17.3 2790K 60. - 5.6d
04:55:00 143.5. +14.5. - 311.6.
-19.4. 381386 17.3 2790K 60. - 5.6d
05:00:00 144.5. +15.0. - 312.8.
-19.4. 381364 17.3 2790K 60. - 5.6d
05:05:00 145.6. +15.5. - 314.0.
-19.4. 381342 17.3 2790K 60. - 5.6d
05:10:00 146.7. +15.9. - 315.2.
-19.4. 381321 17.3 2790K 59. - 5.6d
05:15:00 147.8. +16.3. - 316.4.
-19.4. 381299 17.3 2790K 59. - 5.6d
05:20:00 149.0. +16.8. - 317.6.
-19.4. 381277 17.3 2790K 59. - 5.6d
05:25:00 150.1. +17.2. - 318.9.
-19.4. 381256 17.3 2790K 59. - 5.6d
05:30:00 151.2. +17.6. - 320.1.
-19.4. 381234 17.3 2790K 59. - 5.6d
05:35:00 152.3. +18.0. - 321.3.
-19.4. 381212 17.3 2790K 59. - 5.6d
05:40:00 153.5. +18.3. - 322.5.
-19.4. 381191 17.3 2790K 59. - 5.6d
05:45:00 154.6. +18.7. - 323.7.
-19.4. 381169 17.3 2790K 59. - 5.6d
05:50:00 155.8. +19.0. - 324.9.
-19.4. 381147 17.3 2790K 59. - 5.6d
05:55:00 157.0. +19.3. - 326.2.
-19.4. 381126 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:00:00 158.1. +19.6. - 327.4.
-19.4. 381104 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:05:00 159.3. +19.9. - 328.6.
-19.4. 381083 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:10:00 160.5. +20.2. - 329.8.
-19.4. 381061 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:15:00 161.7. +20.5. - 331.0.
-19.4. 381039 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:20:00 162.9. +20.7. - 332.2.
-19.4. 381018 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:25:00 164.1. +21.0. - 333.5.
-19.4. 380996 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:30:00 165.3. +21.2. - 334.7.
-19.4. 380974 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:35:00 166.5. +21.4. - 335.9.
-19.4. 380953 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:40:00 167.7. +21.5. - 337.1.
-19.4. 380931 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:45:00 169.0. +21.7. - 338.3.
-19.4. 380909 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:50:00 170.2. +21.9. - 339.6.
-19.4. 380888 17.3 2790K 59. - 5.6d
06:55:00 171.4. +22.0. - 340.8.
-19.5. 380866 17.3 2790K 59. - 5.6d
07:00:00 172.7. +22.1. - 342.0.
-19.5. 380845 17.3 2790K 59. - 5.5d
07:05:00 173.9. +22.2. - 343.2.
-19.5. 380823 17.3 2790K 59. - 5.5d
07:10:00 175.1. +22.3. - 344.4.
-19.5. 380801 17.2 2790K 59. - 5.5d
07:15:00 176.4. +22.3. - 345.6.
-19.5. 380780 17.2 2790K 59. - 5.5d
07:20:00 177.6. +22.4. - 346.9.
-19.5. 380758 17.2 2790K 59. - 5.5d
07:25:00 178.9. +22.4. - 348.1.
-19.5. 380737 17.2 2790K 59. - 5.5d
07:30:00 180.1. +22.4. - 349.3.
-19.5. 380715 17.2 2790K 59. - 5.5d
07:35:00 181.3. +22.4. - 350.5.
-19.5. 380693 17.2 2790K 59. - 5.5d
07:40:00 182.6. +22.4. - 351.7.
-19.5. 380672 17.2 2790K 59. - 5.5d
07:45:00 183.8. +22.3. - 353.0.
-19.5. 380650 17.2 2790K 59. - 5.5d
07:50:00 185.1. +22.3. - 354.2.
-19.5. 380628 17.2 2790K 59. - 5.5d
07:55:00 186.3. +22.2. - 355.4.
-19.5. 380607 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:00:00 187.5. +22.1. - 356.6.
-19.5. 380585 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:05:00 188.8. +22.0. - 357.8.
-19.5. 380564 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:10:00 190.0. +21.8. - 359.1.
-19.5. 380542 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:15:00 191.2. +21.7. - 0.3.
-19.5. 380520 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:20:00 192.5. +21.5. - 1.5.
-19.5. 380499 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:25:00 193.7. +21.3. - 2.7.
-19.5. 380477 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:30:00 194.9. +21.1. - 3.9.
-19.4. 380456 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:35:00 196.1. +20.9. - 5.1.
-19.4. 380434 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:40:00 197.3. +20.7. - 6.4.
-19.4. 380412 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:45:00 198.5. +20.4. - 7.6.
-19.4. 380391 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:50:00 199.7. +20.2. - 8.8.
-19.4. 380369 17.2 2790K 58. - 5.5d
08:55:00 200.9. +19.9. - 10.0.
-19.4. 380348 17.2 2790K 58. - 5.5d
09:00:00 202.1. +19.6. - 11.2.
-19.4. 380326 17.2 2790K 58. - 5.5d
09:05:00 203.2. +19.3. - 12.5.
-19.4. 380304 17.2 2790K 58. - 5.5d
09:10:00 204.4. +19.0. - 13.7.
-19.4. 380283 17.2 2790K 58. - 5.5d
09:15:00 205.5. +18.6. - 14.9.
-19.4. 380261 17.2 2790K 58. - 5.5d
09:20:00 206.7. +18.3. - 16.1.
-19.4. 380240 17.2 2790K 58. - 5.4d
09:25:00 207.8. +17.9. - 17.3.
-19.4. 380218 17.2 2790K 58. - 5.4d
09:30:00 209.0. +17.5. - 18.5.
-19.4. 380197 17.2 2790K 58. - 5.4d
09:35:00 210.1. +17.1. - 19.8.
-19.4. 380175 17.2 2790K 58. - 5.4d
09:40:00 211.2. +16.7. - 21.0.
-19.4. 380153 17.2 2790K 58. - 5.4d
09:45:00 212.3. +16.3. - 22.2.
-19.4. 380132 17.2 2790K 58. - 5.4d
09:50:00 213.4. +15.8. - 23.4.
-19.4. 380110 17.2 2790K 58. - 5.4d
09:55:00 214.5. +15.4. - 24.6.
-19.4. 380089 17.2 2790K 58. - 5.4d
10:00:00 215.6. +14.9. - 25.8.
-19.4. 380067 17.3 2790K 58. - 5.4d
10:05:00 216.7. +14.4. - 27.1.
-19.4. 380045 17.3 2790K 58. - 5.4d
10:10:00 217.8. +14.0. - 28.3.
-19.4. 380024 17.3 2790K 58. - 5.4d
10:15:00 218.8. +13.5. - 29.5.
-19.4. 380002 17.3 2790K 58. - 5.4d
10:20:00 219.9. +12.9. - 30.7.
-19.4. 379981 17.3 2790K 58. - 5.4d
10:25:00 220.9. +12.4. - 31.9.
-19.4. 379959 17.3 2790K 58. - 5.4d
10:30:00 222.0. +11.9. - 33.1.
-19.4. 379938 17.3 2790K 58. - 5.4d
10:35:00 223.0. +11.3. - 34.3.
-19.4. 379916 17.3 2790K 58. - 5.4d
10:40:00 224.0. +10.8. - 35.6.
-19.4. 379895 17.3 2790K 57. - 5.4d
10:45:00 225.0. +10.2. - 36.8.
-19.4. 379873 17.3 2790K 57. - 5.4d