DG7YBN - Low Noise Yagis
 

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HF Rechner

  Last Update Oct. 24th 2021

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Allgemeine Aufgaben

li Äquivalente isotrope Sendeleistung EIRP
li Watt zu dBm & dBm zu Watt
li dB zu numerisch & numerisch zu dB
li Watt ein > Gewinn oder Verlust > Watt aus

Empfängerempfindlichkeit

li Temperatur zu dB (NF)
li dB (NF) zu Temperatur
li μV zu dBm
li dBm zu NF
li SNR zu S-Meter Einheiten und uV
li G/T Verhältnis

Impedanz

li VSWR & Anpassungsverluste (Mismatch Loss)

Links zu anderen Online - Rechnern auf dg7ybn.de

li Boomkorrektur nach DL6WU/G3SEK
li Stockungsabstand für Yagis nach DL6WU
li Antenna Average Gain Correction nach KF2YN
li Impedanz von runden und quadratischen koaxialen Leitungen
li Power Splitter koaxiale Leitungen, Z und Längen
li EIRP
li Watt zu dBm & dBm zu Watt
li dB zu numerisch & umgedreht
li Watt > Gewinn / Verlust > Watt

Empfängerempfindlichkeit

li Temperatur zu dB (NF)
li dB (NF) zu Temperatur
li μV zu dBm
li dBm zu NF
li G/T Verhältnis

Impedanz

li VSWR & Anpassungsverluste

Links zu anderen Rechnern auf dg7ybn.de

li Boomkorrektur DL6WU/G3SEK
li Stockungsabstand nach DL6WU
li Ant. Average Gain Corr.(KF2YN)
li Impedanz koaxialer Leitungen
li Power Splitter Z und Längen
liEIRP
li Watt zu dBm & dBm zu Watt
li dB > numerisch < dB
li Watt > Gew. : Verlust > Watt aus

Empfängerempfindlichkeit

li Temperatur zu dB (NF)
li dB (NF) zu Temperatur
li μV zu dBm
li dBm zu NF
li G/T Verhältnis

Impedanz

li VSWR & Anpassungsverluste

Links zu anderen Rechnern

li DL6WU/G3SEK BC
li Yagis stocken nach DL6WU
li Ant. AG Vorrection n. KF2YN
li Impedanz von Koaxleitungen
li Power Splitter Z & Längen






EIRP : Äquivalente isotrope Sendeleistung


EIRP Rechner

Watt an Ant.     
Ant. Gain [dBi]




EIRP in W         


und kW




Um was geht es bei EIRP?

Der Term EIRP wird oft in Zusammenhang mit EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) und Strahlungsleistung elektromagnetischer Felder benutzt. Einfach gehalten steht EIRP für das Äqivalent aus in einen isotropen Strahler (Gewinn = 0 dBi) gespeister Leistung als normiertert Bezugswert für anderem als isotrope Antennen mit deren eingespeister Leistung. Durch diesen Bezug können richtungsbezogene Leistungspegel z.B. in Hauptstrahlrichtung einfach verglichen werden. Für Funkamateure kann der Vergleich der Leistung zweier Stationen interessant sein. Nehmen wir einen DX - Aufbau für 70 cm an: Eine Station speist 700 W in eine Antenne mit 17,1 dBi, die andere 400 W in eine mit 19.8 dBi. Welche von beiden "pumpt" mehr Strahlungsleistung in Hauptstrahlrichtung?

Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

1. Umwandlung vom Isotropem Gewinn der Antenne zu reinem Zahlenwert

formula

2. EIRP wird errechnet durch Multiplikation von Leistung in Watt mit numerischen Gewinn der Antenne gegen den isotropen Strahler

formula

'Gewinn,iso' = dBi = dBd + 2.15 dB. Beispiel: 12.10 dBd ist 14.25 dBi


up




Umrechnung von Watt zu dBm & dBm zu Watt


W > dBm
W
  >    
dBm                    





dBm > W
dBm
  >    

W




dBm ist Dezibel-Milliwatt, es referenziert Leistung zu einem mW - mit 0 dBm = 1 mW

•    0 dBm = 0.001 W
•  10 dBm =   0.01 W
•  50 dBm =   100 W

Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

formula

formula


up




dB Umwandlungsrechner


Gewinn, numerisch > dB
Gain [num.]
  >    
Gain [dB]





Gain, dB > numerisch
Gain [dB]
  >    

Gain [num.]




Diese Umwandlung funktioniert mit GEWINN und VERLUSTEN:
• Gewinn  3.0 dB = 2.00 numerisch
• Gewinn     0 dB = 1.00 numerisch
• Gewinn -3.0 dB = 0.50 numerisch

Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

formulaformula

Ein Gefühl für den numerischen Wert des Gewinns als mit Zahlenwert multiplizierter Leistung in Watt bekommen, siehe EIRP - Rechner:
• x 2.00 numerisch = Wir wissen, dass ein Gewinn von 3 dB doppelte Ausgangsleistung ergibt
• x 1.00 numerisch = Addieren von 0 dB führt zu keiner Änderung
• x 0.50 numerisch = ist halbe Ausgangsleistung


up




Verstärkungsgewinn oder Abschwächung zu Watt ein / aus Rechner

formulaformula



Watt ein, Gewinn oder Verlust zu Watt am Ausgang

Watts input
  >    
Gain/(-)Loss [dB]
       





Watts out [W]


Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

Leistungspegel in dB können addiert (Gewinn) oder subtrahiert (Verlust) werden.
Also überführen wir Eingangsleistung in Watt in Leistungspegel (dB) bezogen auf 1 Watt (dBw)

formula

Als nächstes addieren wir die Leistungspegel von eingespeister Leistung und des Verstärkerblocks bzw. Abschwächers

formula

Generalisiert für eine Kette von Verstärker- und Abschwächungsblöcken sieht die Formel so aus:
Beachte die sehr explizite Schreibweise "Loss_x". Allgemein wäre das eine weiter Verstärkerstufe mit Gewinn < 1.00

formulaformulaformula

Schließlich überführen wir den Leistungspegel (dB) zurück in Watt

formula



up




Temperatur zu dB Rechner


Kelvin zu dB Rechner

Kelvin [K]        





dB oder NF



Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

formula

mit To = 290 K = 17° Celsius mittlere Umgebungstemperatur (273 K = 0° C)


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Und umgedreht ... dB zu Kelvin Rechne


dB zu Kelvin Rechner


dB oder NF        





Temp. [K]



Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

formula

mit To = 290 K = 17° Celsius mittlere Umgebungstemperatur (273 K = 0° C)


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μV zu dBm Rechner


μV to dBm Calculator


μV        

Ohm        





Berechnete dBm



Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

formulaformula

dBm ist Leistungspegel bezogen auf 1 mW


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dBm zu NF Rechner      Empfängerempfindlichkeit zu Rauschmaß (Noise Figure)


dBm zu NF Rechner


dBm
       

BW (kHz)
       

S/N (dB)
       





dB oder NF



• BW = Bandbreite
• dBm = Leistungspegel bezogen auf 1 mW
• To = 290 K oder 17° C Umgebungstemperatur

Benutzung dieses Rechners mit Spezifikationen aus dem Datenblatt des Empfängers

Da unterschiedliche S/N Verhältnisse wie Bandbreiten benutzt werden, sollten diese
zusammen mit dem für die Empfindlichkeit angegebenen μV oder dBm im Datenblatt
nachgeschlagen und in den Rechner eingegeben werden, um ein korrektes Ergebnis zu erhalten.

Typische Werte

• nominale BW's: CW oder in SSB = von 2.4 ...3 kHz, AM = 6 kHz, FM = 12.5 ... 25 kHz
• CW Filter? => wie Bandbreite des Filters
• nominales S/N = 6, 10 oder 12 dB


Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

k = Boltzman-Konstante (1.3 x 10-23 J/K)

formulaformula

formulaformula


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SNR to S-Units and μV Calculator


Enter in dBm

IARU Region 1 rec. for Base Level
Short Wave = -121 dBm, VHF and up: -141 dBm

Base level
     
Noise Floor
     
Signal





SNR
  dB
S-Units, absolute
   /    plus dB
S-Units, relative to noise floor
   /    plus dB
Volts at 50 ohms
  μV



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G/T Rechner


G/T - Verhältnis


Gewinn (dBi)        

Temp. (K)        





Errechnetes G/T (dB)



Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

formula



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VSWR & Anpassungsverlust (Mismatch Loss)

Z1 kann Zo oder 'an Transmitter oder Receiver' sein
und Z2 kann z.B. die Impedanz am Speisepunkt der Antenne sein.

Das "Mismatch Loss" (ML) drückt die Verluste durch Verbinden verschiedener Impedanzen aus


VSWR & Mismatch Loss


Z1(Ω)
       

Z2(Ω) =
R + j        





Z2 absolut       
(Ω)
VSWR          
( / )
Refl.-koeffizient Γ  
( / )
Return Loss   
(dB)
Mismatch Loss (dB)




Anwendungsbeispiel zum Mismatch Loss :

Eine gegebene 50 Ohm Speiseleitung von 10 m Länge mit einem Leitungsverlust von 1,2 dB soll an eine Antenne von 75 Ohm angeschlossen werden. Wie groß ist der Gesamtverlust?

Der Rechner zeigt ein Mismatch Loss von -0,177 dB, das Kabel bringt weitere 1,2 dB = der Gesamtverlust geträgt hier 1,377 dB.


Welche Formeln stecken hinter diesem Rechner?

Z2 in absoluten Zahlen entspricht

formula

damit machen wir den Rest wie folgt

formula



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73, Hartmut, DG7YBN


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