Wie Hobbyjournalisten als Funkamateure die CB-Funker aufklären (wollen)

kommentiert von Franz Hornauer

Kleinigkeiten, an denen man einen wirklichen Fachmann vom Lehrling unterscheiden kann, möchte ich in der Kommentierung eines Beitrages von Alexander Eisele, welchen dieser im Funkforum gepostet hatte, anmerken.

Eisele schreibt:

».. um die Unsinningkeit einer Leistungserhöhung auf 15 Watt noch
»einmal etwas verständlicher zu beschreiben, möchte ich den Versuch
»unternehmen, hier tatsächliche Werte zu vergleichen.
»
»Dabei gehe ich von der Annahme aus, dass die tatsächliche
»Grundleistung eines CB-Funkgerätes die erlaubten 4 Watt sind.
»
»S-Meter an Funkgeräten "sollten eigentlich" je S-Meter Stufe von 1 bis 9
»eine (Empfangs)leistungsverbesserung von 6dB umfassen. Leider kenne
»ich kein CB-Funkgerät "weltweit", dass eine derartige Eichung einhält
»und erst recht nicht die erforderliche Linearität einhält. Die Anzeige S 9
»am S-Meter sollte - nach internationler Normgebung - 50uV
»entsprechen.

Wenn man technische Dinge beschreibt, sollte es selbstverständlich sein, korrekte Vorsatzbezeichnungen zu verwenden. uV gibt es nicht. Das ist die typische journalistische Schlampigkeit: Auch auf Alexander Eiseles Tastatur gibt es das µ-Zeichen, welches für die Vorsatzbezeichnung Mikro (ein Millionstel) steht. Korrekt muß es also dort heißen 50 µV. Auch fehlt der Hinweis vom Alexander, daß damit exact 50 µV Hochfrequenzspannung an einer Eingangsimpedanz des Funkgerätes von 50 Ohm gemeint sind oder kürzer: am Antenneneingang des Funkgerätes. S9 entsprechen im Kurzwellenbereich einer EMK (Elektromotorische Kraft=Leerlaufspannung einer Spannungsquelle) von 100 µV und somit nur bei korrekter Leistungsanpassung (also dem richtigen Abschluß mit dem Wellenwiderstand und damit einem SWR von 1:1) eben diesen 50 µV.

Aber wenns schon so genau geht ...

»Die Zunahme eines Signales um 6dB (also 1 S-Stufe)ist einer
»Leistungserhöhung um den Faktor 3,981 zu verdanken,

Mit dieser Angabe beweist Alexander einem Fachmann, daß er nicht wirklich die mathematischen Hintergründe kennt und auf Rundungsfehler seines elektronischen Hilfsgerätes (Taschenrechner) gnadenlos hereinfällt. Der Unterschied von einer S-Stufe zu der nächsten beträgt nicht genau 6 sondern 6,0259991... dB, weil der Logarithmus von 4 nunmal nicht exact 0,6 ist.

Hinter der Gliederung der S-Stufen steht die grobe Abschätzung der Entfernung des Funkpartners. Wird diese verdoppelt, wird dadurch der Radius der Kugel verdoppelt, auf dessen Innenoberfläche sich die gesamte, vom im Zentrum dieser Kugel befindlichen Sendeantenne der Gegenstation ausgesandte Hochfrequenzenergie  aufteilt, exact vervierfacht und eben nicht verdreikommaneunachteinsfacht.

6,02... dB entsprechen einem Leistungsverhältnis von exact 4.

»wobei in diesem Fall tatsächlich von einer Erhöhung der Sendeleistung
»der empfangenen Funkstation ausgeht (Man könnte ähnliches auch
»durch Antennenvorverstärker ect. erreichen).

Mit einem Antennenverstärker wird grundsätzlich immer der Signal/Geräuschabstand durch das Eigenrauschen dieses Verstärkers verkleinert. Das hat Auswirkungen: Wenn nämlich das Empfangssignal bereits so klein geworden ist, daß zum physikalischen Grundrauschen der Abstand des Nutzsignales nur mehr so groß ist, daß meinetwegen gerade mal 3 dB Signal/Geräuschabstand noch vorhanden sind, dann kann auch mit dem besten Antennenverstärker dieser Signal/Geräuschabstand nicht mehr verbessert
werden. Denn der Antennenverstärker verstärkt natürlich auch das Rauschen. Am Ausgang des Verstärkers kommt dann zwar eine höhere Signalspannung heraus, aber der Abstand zum Rauschen wird insgesamt kleiner.

In solchen Fällen muß mit der Vergrößerung der wirksamen Antennenfläche (Richtantennen, Zusammenschaltung von mehreren Antennen) selektiv die Nutzspannung gegenüber dem Grundrauschen erhöht oder aber bei der Gegenseite eine höhere Strahlungsleistung bewerkstelligt werden.

Ein Antennenverstärker macht nur dann Sinn, wenn das von der Antenne kommende Signal noch einen ausreichenden Signal/Geräuschabstand aufweist.

»Nochmal: Bei unseren Beispielen gehen wir davon aus, dass die
»Grundsendeleistung des CB-Funkgerätes 4 Watt beträgt. Anders
»ausgedrückt wären dies in unserem Fall 0dB, der Leistungsfaktor wäre
»also 1 (1 x 4 =4).

Kürzer: Alexander bezieht sich auf die Geräteausgangsleistung von 4 Watt und definiert damit den Pegel dB4W. Seine Definition ist dann korrekt, wenn er 0 dB4W angibt, weil er von 4 Watt ausgehend sich darauf bezieht.
(0 dB4W = 4 Watt, 3 dB4W = 8 Watt; - 3 dB4W = 2 Watt usw.)

»Wollen wir nun eine Empfangsanzeige von S 1 erreichen - also 6dB
»mehr, muss die Sendeleistung um 3,981 erhöht werden, was dann 15,924
»Watt erforderlich machen würde. Und so geht es dann immer weiter:

Das setzt voraus, daß das Signal zuvor beim Senden mit 4 Watt mit exact S0 empfangen worden ist (S0 entspricht einer Eingangsspannung am Funkgerät von 0,1 µV und liegt bei nahezu allen CB-Funkgeräten unterhalb der Empfindlichkeitsschwelle, bei der noch ein brauchbarer Signal/Geräuschabstand erzielt wird.)

Alexander will mit der Darstellung von 15,924 Watt Präzision vorgaukeln und zeigt aber nur seine eigene Abgehobenheit und Wissensdefizite damit auf.

Tatsächlich muß der Sender anstatt mit 4 Watt ERP mit 16 Watt ERP strahlen, um beim Empfänger einen Pegelanstieg von exact S0 auf exact S1 bewerkstelligen zu können.

Herrlich, wenn dann eine solche Ableitung kommt:

» S 1 entspricht 15,924 Watt
» S 2 entspricht 63,399 Watt
» S 3 entspricht 252,400 Watt
» S 4 entspricht 1004,804 Watt
» S 5 entspricht 4000,126 Watt
» S 6 entspricht 15924,502 Watt
» S 7 entspricht 63395,442 Watt
» S 8 entspricht 252377,250 Watt
» S 9 entspricht 1004713,800 Watt


Um im Bezugsbeispiel beim Empfang mit exact S0 eines in so großer Entfernung sich befindlichen und mit 4 Watt ERP strahlenden Senders genau eine S-Stufe mehr Empfangspegel erzielen zu können, muß für


S 1 mit 16 Watt
S 2 mit 64 Watt
S 3 mit 256 Watt
S 4 mit 1024 Watt
S 5 mit 4096 Watt
S 6 mit 16384 Watt
S 7 mit 65536 Watt
S 8 mit 256 KW
S 9 mit 1024 KW

ERP beim Sender abgestrahlt werden.

»Wenn also vorher ein Signal von 0 dB am Empfängsgerät

0 dB was?

So stümperhaft pflegen wichtigtuende Funkamateure technisch völlig falsch mit absoluten Größen umzugehen, woran erkennbar ist, daß solche Menschen gar nicht wissen, was sie eigentlich tun. Da es sich beim Empfänger um eine absolute Empfangsleistung handelt, muß hier zwingend der Bezug angegeben werden. Üblicherweise wird bei Leistungen auf 1 mW bezogen oder bei Spannungen in der Antennentechnik auf 1 µV an 75 Ohm (früher 60 Ohm).

Deswegen muß da anstatt inkorrekt 0 dB eben da die Angabe -163 dB4W stehen, weil Alexander von 4 Watt Senderleistung ausgegangen (Leistungsbezug) war und wo in einer bestimmten, aber nicht bezeichneten Entfernung vom Sender, bei welcher S0 am S-Meter des Empfängers angezeigt wird, ausgehend seine Berechnungen startet. Alexander wollte letztlich aber auf die absolute Leistungsangabe hinaus und hat schlicht den Bezug unterschlagen.

Nun ist aber bei S9 die Eingangsspannung an der Antennenbuchse des Funkgerätes mit 50 µV an einem Wellenwiderstand von 50 Ohm definiert.

Daraus ergibt sich für S9 im Kurzwellenbereich die dazugehörige Empfangsleistung von 50 pW (Picowatt, 0,000 000 000 050 Watt). Es gilt: P=U²/R

Diese benötigte Empfangsleistung für S9 wird nun in einen Pegel mit dem vom
Alexander gewählten Bezug umgerechnet: (p=Pegel, P=Leistung)

p=10*log(P/4 Watt), woraus sich für die Anzeige S9 ein Wert von -109 dB4W ergibt - oder, allgemein üblicher p=10*log(P/1mW) als dBm-Angabe (mit Bezug auf 1 Milliwatt). Oder als Spannungspegel p=20*log(U/1µV) in dBµV.

Die Spannungsangaben sind auf Kurzwelle und 50 Ohm Impedanz bezogen. Beim Spannungspegel habe ich den Unterschied zwischen der ursprünglichen Definition auf 60 Ohm und 50 Ohm, auf welche sich hier bezogen ist, vernachlässigt. Bei den absoluten Leistungs/Spannungsangaben sind Rundungsfehler enthalten.

Die nachfolgende Aussage vom Alexander ist zweifellos wieder richtig:

»bei einer Leistung von 4 Watt anliegt, muss die Sendeleistung auf
»über 1 Million Watt erhöht werden um S 9 zu erreichen.

Aus der Sicht des Empfängers, wenn zuvor ein Funkpartner mit genau S0 noch gehört worden ist und der Funkpartner dabei mit einer Sendeleistung von 4 Watt gearbeitet hatte, muß dieser am gleichen Standort befindliche Partner mit derselben Antennenanlage über ein Megawatt an Sendeleistung aufbieten, um echte S9 am gleichen Empfangsort erzielen zu können.

Nun ein besser gelungener Vergleich vom Alexander:

»Machen wir es noch etwas mehr auf die Praxis bezogen:
»
»Eine Station erreicht mit 4 Watt einen S- Wert von S-4. Damit die
»gleiche Station mit S 9 ankommt, muss die Sendeleistung auf fast 4000
»Watt erhöht werden.

Die Sendeleistung muß hierzu um exact 30 dB oder den Faktor 1000 und damit auf genau 4000 Watt erhöht werden.

»All dies sind nicht nur theoretische Werte, wie mir vielleicht wieder
»einige unterstellen wollen, die sind Werte die in Laboren und von
»Fachleuten ermittelt wurden.

Diese Werte wurden nicht in Laboren ermittelt, sondern sie ergeben sich ganz einfach aus der Geometrie und der Erkenntnis, daß Energie nicht verloren gehen kann, sondern im Falle von Hochfrequenzstrahlung sich lediglich im Raum aufteilt. Stellt man sich also gedanklich eine große Kugel vor, in deren Mittelpunkt sich die Sendeantenne befindet, so muß auf der Innenoberfläche dieser Kugel wieder die gesamte, von der Antenne abgestrahlte Hochfrequenzenergie auftreffen.

Wenn sich weder etwas bei der Sendeanlage an Antennenzuleitung und der Antenne selbst ändert und auch nicht bei der Empfangsanlage und auch beide Anlagen am genau selben Ort ihre Antennen beibehalten, so sind die Dämpfungen und ggf. Antennengewinne, aber auch die auf der Funkstrecke entstehende Funkfelddämpfung immer gleich. Somit wird am Empfangsort exact die Änderung der Sendeleistung des Senders in genau gleicher Weise wirksam.

Wird die Sendeleistung verzehnfacht und damit der Sendepegel um 10 dB erhöht, so steigt auch der Empfangspegel exact um diese 10 dB.

»Und damit sind wir wieder am Anfang: Eine Erhöhung auf 15 Watt, hat
»keinerlei Relevanz auf die dadurch erzeugt Feldstärke, wenn man 4
»Watt als Basisleistung annimmt.

Dieser Satz disqualifiziert dessen Verfasser. Eine Erhöhung der Sendeleistung von 4 auf 15 Watt bewirkt eine Pegelerhöhung um gut 5,7 dB, also einer knappen S-Stufe. Bei den üblichen, im CB-Funk nahezu dauerhaft vom Ausland empfangbaren Störungen wird auch der Signal/Störgeräuschabstand um diese eine S-Stufe verbessert, was häufig für eine ansonsten gerade nicht mehr mögliche Verbindung nötig ist, um nicht vor diesen Störungen kapitulieren zu müssen. Wenn beispielsweise der irische Kirchenfunk stundenlang Empfangspegel mit S9 und darüber verursacht und auch alle anderen CB-Kanäle mit DX-Müll in allen Modulationsarten durcheinander voll belegt sind, dann macht diese eine S-Stufe für die Nahbereichskommunikation sehrwohl den entscheidenden Unterschied.

Natürlich bringt es keine Verbesserung der Übertragungsqualität mehr, wenn keine Störungen auf der Frequenz sind und die Gegenstation ohnehin schon mit S9 +20 dB empfangen wird.

Erkennbar wird hier aber das typische Auftreten von Steckdosen-Funkamateuren, welche durch derartige Forumulierungen die CB-Funker gegenüber ihrem Hobby des Amateurfunks möglichst klein halten wollen und welche sich auch nur im CB-Bereich in dieser Weise groß selber herausstellen, weil sie im AFU-Bereich mit solchen Kommentaren nicht auftrumpfen können. Denn da gibt es auch mehr Leute, die auch bis ins kleine Detail wissen, wovon sie sprechen und so wie ich nur über derartige Aufklärungsaktionen schmunzeln, obwohl ich kein Lizenzinhaber für Sendebetrieb auf Amateurfunkfrequenzen bin.

»Gruß Alexander
»
»__________________
»Im Vorteil ist derjenige, der vor dem Öffnen des Mundes, das Gehirn
»aktiviert!

Der Herr sprach: Es werde Licht - jedoch Petrus fand den Schalter nicht!

Nun Alexander mein Rat für Dich: Vor Inbetriebnahme des Mundwerks Gehirn einschalten!

Franz Hornauer

-HF-