Hallo liebe HF-Freunde, mal eine rein theoretische Frage ... ... ich stelle mir in Gedanken ein Antennensystem für eine Sendefrequenz von 3.5 MHz vor. Es besteht aus einem Lambda/2 Dipol (ca.80m), symmetrischer Zuleitung und Anpassgerät. Ein 100 Watt Sender ist mit einem Koaxkabel incl. SWR-Meter am Anpassgerät angeschlossen. Das Anpassgerät ist so eingestellt, dass es die 100 Watt Sendeleistung bei einem Stehwellenverhältnis von 1:1 an die Antenne weiterreicht. Diese strahlt die komplette Leistung in Form einer elektrischen Welle ab. Ich fange an, die Dipolantenne an beiden Enden ein wenig zu verkürzen. Das Stehwellenverhältnis ändert sich minimal und ich muss am Anpassgerät etwas nachstellen. Jetzt schneide ich immer mehr an beiden Dipolenden ab. Das Nachstellen des Anpassgerätes wird schwieriger aber gelingt noch. Ich schneide noch mehr ab. In meinem Anpassgerät kommt es beim Nachstellen zu Überschlägen. Also nehme ich ein anderes Gerät, das für "Größeres" vorbereitet ist, riesiger Plattenabstand, dicke Spulen und alles aus Gold und im Vakuum. Die Anpassung gelingt wieder problemlos. Ich kann die Antenne noch weiter verkürzen, mache bei 2x1m Schluss. Das goldene Anpassgerät passt alles super an, keine Überschläge, keine Erwärmung. Jetzt meine Frage: Der verkürzte Dipol ist zweifellos erheblich schlechter als der Vollwellendipol. Ich empfange schlechter und werde leiser gehört. Aber wo genau bleiben die 100 Watt Sendeleistung ? Erwärmung des Anpassgerätes halte ich für unwahrscheinlich. Ist es das veränderte Strahlungsdiagramm? Aber dann müßte die Antenne ja in bestimmte Richtungen gut brauchbar sein, da wären ja Vorzugsrichtungen vorhanden, das ist also auch der falsche Ansatz. Ist es vielleicht eine Erwärmung der umgebenden Luft durch das konzentriertere EM-Feld bei einem kurzen Strahler ? Vielen Dank für Tipps recently
recently schrieb: > keine > Erwärmung Die Annahme stimmt schon nicht. Bei einem schlechten SWR mit dickem Anpaßgerät bleibt die Energie, die nicht abgestrahlt wird, hauptsächlich im Kabel und im Anpaßgerät. Viele Grüße Nicolas
SWR ist hier immer 1:1 ... das macht ja das Anpassgerät
Nein, das SWR der Antenne ist immer größer als 1. Und damit pendelt Energie zwischen Anpaßgerät und Kabel hin und her.
Wenn du die symmetrische Zuleitung meinst, dann kann ich die ja gedanklich ganz rausnehmen. Dann hätte ich so eine Art Mobilantenne, direkt am Anpassgerät. Und das würde ja bedeuten, ich kann eine Stummel-Antenne auf Dipol Qualtität bringen, wenn ich nur das Anpassgerät so verlustfrei wie möglich mache ... ?
Nicolas S. schrieb: > Nein, das SWR der Antenne ist immer größer als 1. Und damit > pendelt > Energie zwischen Anpaßgerät und Kabel hin und her. Sri, wollte schreiben: Damit pendelt die Energie zwischen Anpaßgerät und Antenne durch das Kabel hin und her bis sie irgendwann dissipiert ist.
aber nun ist die Zuleitung nicht mehr da ...
recently schrieb: > nd das würde ja bedeuten, ich kann eine > Stummel-Antenne auf Dipol Qualtität bringen, wenn ich nur das > Anpassgerät so verlustfrei wie möglich mache ... ? Nein, Du entfernst nur von vereinfachten Modellvorstellungen so lange Komponenten, bis die Modellvorstellung ihren Sinn verliert.
Die Aufteilung des Systems in Strahler, Wellenleitung, Anpaßnetzwerk, HF-Quelle u.s.w. hat nur dann eine Berechtigung, wenn davon jeweils noch genügend vorhanden ist. Gehen davon Einzelkomponenten gegen Null oder gegen unendlich ist das Modell nicht mehr genau genug und hat damit Null Aussagekraft. Dann hilft es nur noch, die Maxwell-Gleichungen räumlich zu lösen. Beispiel: Magnettron. Da sind alle Komponenten so eng zusammen, daß da die Näherungen mit diskreter Antenne und Quelle kompletten Unsinn liefern.
Ich könnte mir vorstellen, dass die Lösung eher über den Empfangsweg erklärbar ist. Da hat man "begreiflich" keine Probleme damit sich vorzustellen, das ein kurzes Stück Draht weniger Energie liefert als ein langes. Aber beim Senden geht gedanklich alles raus was da ist, egal ob kurz oder lang ... Konfusion
Dann nochmal anders: Ich verkürze die Antenne, bis mein Gegenüber sagt "Du bist jetzt 3dB leiser". Das heißt ich habe irgendwo 50 Watt liegen lassen. Mein Sender leistet aber immer noch 100 Watt. Wo bleibt der Rest ? Mein Goldkasten, an dem der nur wenig verkürzte Dipol direkt hängt, wird nicht warm (zugegeben: Annahme).
recently schrieb: > beim Senden geht gedanklich alles raus was da ist Aber nicht alles als EM-Strahlung. Und noch weniger in der Richtung, die Du brauchst. Es bleibt in den unvermeidlichen Restwiderständen. (Das ist im Empfangsfall genauso - aber da stört Dich die vom Anpaßgerät in die Leitung zurückreflektierte Energie nicht, weil sie nichts beschädigen kann.)
recently schrieb: > Wo bleibt der Rest ? Im Kabel, in den Restwiderständen im Goldkasten, in den Restwiderständen im Dipoldraht. Und jetzt ist meine Mittagspause vorbei.
recently schrieb: > Ich könnte mir vorstellen, dass die Lösung eher über den > Empfangsweg > erklärbar ist. Da hat man "begreiflich" keine Probleme damit sich > vorzustellen, das ein kurzes Stück Draht weniger Energie liefert als ein > langes. Aber beim Senden geht gedanklich alles raus was da ist, egal ob > kurz oder lang ... Konfusion Genau da liegt auch der Trugschluß. Das Anpaßgerät ist im Grunde genommen dafür da, dem Sender-Ausgang ein gutes SWR anzubieten, damit der nicht zurückregelt und um den Ausgang zu schützen. Das heißt aber nicht, daß die gesamte Sendeenergie auch von der Antenne abgestrahlt wird. Stell dir mal einen Abschlußwiderstand vor. Dieses Dummy Load hat ein ideales SWR von 1:1 und da gehst du doch auch nicht davon aus, daß du mit diesem Dummy senden kannst, oder? Im Gegenteil, damit strahlst du überhaupt nichts ab, sondern bekommst nur Wärme.
recently schrieb: > Mein Goldkasten, an dem der nur wenig verkürzte Dipol direkt hängt, > wird nicht warm (zugegeben: Annahme). Ich habe eine 100W Tauchsieder, packe den in 1000l Wasser. Das Wasser wird nicht warm (zugegeben: Annahme). Wo geht die Energie hin.
recently schrieb: > Aber beim Senden geht gedanklich alles raus was da ist, egal ob > kurz oder lang ... Konfusion Nein. So eine Antenne existiert nicht. Stichwort Antennenwirkungsgrad.
Auch ohne Zuleitung zu einer sehr schlechten Antenne geht dir genau so viel Energie verloren, und zwar im Anpaßgerät. Einfachste Erklärung: Mit idealen Bauteilen im Anpaßgerät hättest du Spannungen, bei denen ein Überschlag kaum zu vermeiden ist.
recently schrieb: > Dann nochmal anders: Ich verkürze die Antenne, bis mein Gegenüber sagt > "Du bist jetzt 3dB leiser". Ah, Moment, der Fall ist sogar noch einfacher: Du kürzt die Antenne so lange, bis sich das Richtdiagramm so verändert hat, daß Dein Gegenüber 3dB weniger hat. Wo ist der Rest? Anwort: überall.
Das ist ja Unfug. Antenne und Dummy kann ich schon unterscheiden. Im Dummy ist der Widerstand als ohmscher Widerstand eingebaut, in der Antenne entsteht der reelle Widerstandsanteil indirekt durch die Energieabgabe beim ablösen der EM-Welle. Also, im Moment sieht es danach aus, wenn ich den Dipol kürzer mache, wirds irgendwo warm :-) Aber warum kann keiner so genau sagen ....
Wenn der Rest "überall" ist, habe ich ja sogar Verbesserungen in andere Richtungen, dass kann es doch nicht sein, der Stummel funktioniert in gar keine Richtung ...
Wenn du ein verlustloses Anpaßgerät mit beliebigem Einstellbereich hast und dieses mit einer verlustlosen Antenne verbindest, dann kannst du die Antenne beliebig kürzen ohne daß das abgestrahlte Signal schwächer wird. Auch eine Antenne mit 1cm Länge kann mit 100% Wirkungsgrad auf dem 80m-Band arbeiten, es werden aber mit wenigen Watt Sendeleistung schon Megavolt und Kiloampere Blindstrom an dem Stummel. Bei realen Antennen hast du immer mindestens den Widerstand des Drahtes der Verluste verursacht, gerne kommen auch noch dielektrische Verluste in den Halterungen dazu. Verkürzt du eine reale Antenne dann sinkt zwar der Verlustwiderstand des Drahtes mit der Länge, der wirksame Strahlungswiderstand aber sogar quadratisch. Mit kürzeren Antennen wird as Verhältnis immer schlechter.
recently schrieb: > Das ist ja Unfug. Das ist kein Unfug. Du hast sinngemäß gesagt, daß du davon ausgehst, wenn du ein SWR von 1:1 hast, wird deine Leistung vollständig abgestrahlt. Und genau das habe ich nur widerlegt. Eine gute Anpassung ist nicht gleichzusetzen mit einer guten Abstrahlung. Die Leistung wird in sämtlichen Komponenten, die zwischen Sender und Antenne sind, in Wärme umgesetzt. Einschließlich in der Antenne selbst. Und daß ein Anpaßgerät warm wird, siehst du unter anderem dann, wenn es anfängt zu brennen. Alles schon gesehen ;-) Du hast mehrere Verluste, dielektrische hauptsächlich in den Kondensatoren, ohmsche und induktive überall in sämtlichen Leitungen. Nimm mal so eine kurze Antenne, passe sie auf ein SWR von 1:1 an und dann mache mal eine Weile Dauerstrich mit 100W. Dann fasse das Anpassgerät an und du kommst zur Erkenntnis, wo deine Sendeleistung geblieben ist.
Hallo Helge ... viele Grüße, wir kennen uns :-)
Für -3dB muß sich das Richtdiagramm nur minimal ändern. Da bleibt kein Stummel sondern von 1/2 lambda bleiben noch 7/16 lambda.
... und Helge, mein theoretischer Goldkasten hat auch eine "riesen Plattenabstand"
Das Richtungsdiagramm ändert sich, aber wodurch wird der Stummel "schlecht" ? Reelle Widerstände und Wärmeabgabe ... oder doch Strahlungsdiagramm ?
Helge, wir haben 1990 mal in einer sehr innovativen Firma gearbeitet :-)
Falls die Antenne kürzer ist, als Lambda/4, fehlt der Teil, welcher ein magnetisches Feld abstrahlen kann bzw. befindet sich in der Zuleitung. Dort hebt sich das Magnetfeld auf. Dadurch verhält sich die Antenne kapazitiv. Das Ende mit der höchsten Spannung, welches das elektrische Feld abstahlen soll, befindet sich näher am Koaxkabel und anderen Metallteilen, dadurch lösen sich die Feldlinien nicht ab, sondern wirken einfach nur als Kapazität. Der Energiefluss/Kopplung zwischen Antenne und Fernfeld ist gestört und letztendlich wird die Energie nicht abgestrahlt, sondern im näheren Umfeld absorbiert.
Das hört sich interessant an! Das geht in die Richtung, "die Umgebung wird erwärmt" ... sehe ich das richtig ?
Zu stark verkürzten Strahlern und Fußbodenheizung siehe auch hier: Beitrag "Frage zur Spitzenspannung am Fußpunkt einer Vertikalantene"
@ich mit der Nennung eines SWRs von 1:1 wollte ich klarmachen, das genau 100 Watt in das System hinein fliessen ... mehr nicht. An der stelle wird keine Wertung der Abstrahlung vorgenommen und es gibt da nichts zu widerlegen. Die Frage geht in die Richtung, wo die Energie bleibt ... Die Behauptung, das ein Anpassgerät heiß wird ist ein Ksman (kann sein, muss aber nicht). Es kann auch unter zu hohen Spannungen leiden. Aber auch egal, da mein theoretisches Anpassgerät ziemlich gut ist, stellt sich diese Frage nicht. Mittlerweile gefällt mir der Beitrag von A-Freak immer besser ...
Ich googele gerade nach "Antennen-Wirkungsgrad". Dieser Begriff scheint nur als Parameter in Formeln, die den Antenngewinn bestimmen, vorzukommen. Finde noch nicht, wie der Wirkungsgrad definiert ist ...
Die Sache mit dem quadratisch abnehmenden Strahlungswiderstand gefällt mir gut. Damit erklärt sich, warum die Leitungswiderstände auf einmal mehr Leistung umsetzen müssen, wenn die Antenne kürzer gemacht wird.
recently schrieb: > SWR ist hier immer 1:1 ... das macht ja das Anpassgerät Das ist schon richtig aber das Anpassgerät arbeitet beim anpassen ja nicht verlustfrei. Verluste werden in der Regel in Wärme umgesetzt. Man könnte auch ein Gießkanne anpassen, aber der Wirkungsgrad durfte nicht sehr hoch sein. Beim senden ist es zunächst wichtig ,dass die Endstufe 50 Ohm sieht weil die Schutzschaltung eines modernen Transeivers sofort die Leistung drastisch runterfährt. Kurze Antennen auch in niedriger Aufbauhöhe müssen meistens verlustbehaftet angepasst werden schon alleine um die Endstufe vor Schaden zu bewahren wenn das nicht schon die Schutzschaltung erledigt....Wirkungsgrad hin oder her.
1. Wenn das goldene Anpassgerät verlustfrei arbeitet, muss die Energie zu 100% in das Gebilde Antenne gehen, da es keinen Rückweg zur Quelle gibt. 2. Die Antenne hat selbst auch eine Güte. Diese wird mit geringerem Volumen der Antenne auch kleiner. http://en.wikipedia.org/wiki/Electrically_small_antenna Es wird also ein Teil der Energie am Strahlungswiderstand und ein anderer Teil der Energie am Verlustwiderstand der Antenne (Wärme) aufgebraucht. http://www.cs.berkeley.edu/~culler/AIIT/papers/radio/antenna%20wp_dimension_limits.pdf 3. In der Praxis wird dein goldenes Anpassgerät aber auf Grund der für die Anpassung langen Transformationswege erheblich verlustig werden (Bauelementegüte als Stichwort). Ende der Kommunikation recently schrieb: > Ich kann die Antenne noch weiter verkürzen, mache bei 2x1m Schluss. Das > goldene Anpassgerät passt alles super an, keine Überschläge, keine > Erwärmung. > > Jetzt meine Frage: Der verkürzte Dipol ist zweifellos erheblich > schlechter als der Vollwellendipol. Ich empfange schlechter und werde > leiser gehört. Aber wo genau bleiben die 100 Watt Sendeleistung ? > Erwärmung des Anpassgerätes halte ich für unwahrscheinlich. Ist es das > veränderte Strahlungsdiagramm?
Wenn er aber nun mal auf seinem goldenen verlustfreien Anpassgerät besteht und Argumente von anderen Usern als "Unfug" bezeichnet, dann ist nun mal kein Blumentopf zu gewinnen. Jede versuchte Erklärung, daß durch die Verluste Wärme entsteht, hat er von allen, die sich Mühe gegeben haben, ignoriert. Schade, daß wir helfen wollten :-(
Ach Leute, ich schätze, daß ihr den Ansatz nicht verstanden habt. Der TO hat ein Gedankenexperiment gestartet und das ist eben kein reales Experiment, sondern etwas, mit dem man eine theoretische Annahme verifizieren oder verwerfen kann. Also im Prinzip etwas sehr nützliches - wenn man geistig damit umgehen kann. Also: Ein Sender, der XXX Watt liefert, ein ideales Anpaßgerät, was schlichtweg ALLES anzupassen in der Lage ist und eine bis zur Unkenntlichkeit geschrumpfte Antenne, das ist die Ausgangslage. Nun zu den Fragen: a) wo bleibt die Sendeleistung? Antwort: sie wird halt abgestrahlt und zwar vollständig. Wärme gibt's nicht, siehe Annahmen. b) wie ist das Verhältnis zwischen Senden und Empfangen? Antwort: es ist so asymmetrisch wie die geschrumpfte Antenne relativ zur Wellenlänge. Senden geht immer, auch wenn irgendwann die Feldstärke an der Antenne in der Realität (aber nicht im Gedankenexperiment!) zum Lichtbogen führt. Aber Empfangen geht (fast) nicht, denn im Gegensatz zum Senden kann man die Empfangsfeldstärke vom Empfänger aus eben nicht erhöhen, sondern muß sich damit begnügen, was die Antenne aus dem gegebenen Feld herausnehmen kann (per Influenz und Induktion) - und da liefert eine größere Antenne eben mehr Empfangsleistung. Das gilt im Prinzip bis unendlich groß, aber man muß dann auch den Winkel des empfangenen Feldes zur Antenne berücksichtigen, sonst gibt's Auslöschungen durch Laufzeiteffekte. Klaro? W.S.
Jemand trinkt bakteriell verseuchtes Wasser.Woh geht das Wasser hin? Durchfall schließe ich kategorisch aus.Dünnpfiff gibt es nicht.
Ihr seid wohl alle auf nen Troll reingefallen.
W.S. schrieb: > Also: Ein Sender, der XXX Watt liefert, ein ideales Anpaßgerät, was > schlichtweg ALLES anzupassen in der Lage ist und eine bis zur > Unkenntlichkeit geschrumpfte Antenne, das ist die Ausgangslage. Ich denke, daß es das "ideales Anpaßgerät" nicht geben kann. Es wird immer den Anteil der Energie, der nicht abgestrahlt wird, in Wärme wandeln. Ein "ideales Anpaßgerät", daß mit einer Antenne der Länge Null oder nahe Null klarkommt, ist eine Dummyload. MfG Klaus
Hallo recently, nicht Bange machen lasse! Die Idee mit der ideal angepassten Antenne ist, gerade auch in der Antennensimulation, ein völlig üblicher theoretischer Ansatz. Wie du schon selbst schriebst, geht es dabei um den Antennenwirkungsgrad. Dabei tauchen dann Strahlungs- und Verlustwiderstand auf. Das sind jedoch auch nur Modellparameter mit deren Hilfe die Leistungen quantifizierbar werden. Der Verlustwiderstand (also die Leistung die bei idealer Anpassung nicht abgestrahlt wird) beinhaltet dabei diverse physikalische Effekte. Bei 'normalen' Antennen sind das hauptsächlich der Widerstandsbelag des Leitermaterials, Skineffekt, dielektrische Verluste im Medium durch sich nicht ablösende Wechselfelder (quasistatische Feder) ein paar magnetische Effekt im Leiter, Polarisationsverluste usw. ... Letztendlich wird Antenne und Medium warm und strahlen eben diese Wärme ab. Interessant wird die ganze (theoretische) Sache erst bei unkonventionellen Antennenleitern, z.B. supraleitende Materialien, bei den die stromabhängigen Verlustanteile nicht mehr so zum Tragen kommen, also die Antennengüte auch extrem ansteigt.
Das ideale Anpasgerät ist eine abgestimmte im Freiraum ausreichend hoch betriebene Antenne. Was motiviert einen Troll? Manchmal sind es halt sehr verunsicherte Zeitgenossen die wenn sie merken falsch zu liegen sich als Troll aus dem Holzweg verabschieden. Ein Troll ist ja einer der vorgibt absichtlich Käse zu erzählen.
Mir fallen gerade diese dämlichen Handfunkgeräte ein mit höchstens 1m Antenne für das 11m Band. Der Effekt ist wie beschrieben: Man ist ganz gut zu hören, aber selber hört man nur Stationen im nächsten Umkreis. Das hatten wir schon mal in der innovativen Firma damals ;)
herbert schrieb: > Was motiviert einen Troll? Manchmal sind es halt > sehr verunsicherte Zeitgenossen die wenn sie merken falsch zu liegen > sich als Troll aus dem Holzweg verabschieden. Das ist eine interessante Frage. Würde aber die Einsicht, daß man falsch liegt einbeziehen. Die Tendenz, daß an "Gedankenexperimenten" mit Modellvorstellungen festgehalten wird, selbst wenn Unsinn herauskommt ist bei vielen Zeitgenossen verbreitet - meist ohne böse Absicht. Es wird einfach vergessen, daß ein richtiges Gedankenexperiment so geht: Man prüft seine Hypothese an einem Gedankenmodell. Kommt Unsinn heraus, muß das Gedankenmodell angepaßt werden. Der letzte Schritt wird dann gerne weggelassen und es ergeben sich lange Diskussionen wie diese hier, bis alle entnervt aufgeben. Es hat ein bischen etwas wie der Beweis durch vollständige Induktion: "Erst zeige ich für n=1, dann für n=2 und damit ist durch vollständige Induktion bewiesen, daß die Hypothese für alle n gilt. - verdammt, wo liegt der Fehler?" - die naheliegende Ursache, daß jemand nicht mehr in der Methodik sattelfest ist will leider kaum jemand wahrhaben. Gedankenexperimente durchführen macht nämlich viel mehr Spaß, als sich noch einmal gründlich mit der Methodik auseinanderzusetzen. Also verdammt nochmal, warum seht ihr nicht alle ein, daß die korrekte Lösung lautet: "Das ist unerklärbar!" - stimmt auch. Innerhalb des unvollständigen Modells. Viele Grüße Nicolas P.S.: Das mit den -3dB war ein Scherz mit ernstem Hintergrund: für einen Signalabfall von 3dB muß nicht viel passieren. Die Antenne muß nur leicht in eine andere Richtung zielen. Z.B. eine Seite des Strahlers ein wenig kürzen und schon schielt sie. Oder die Antenne drehen. An der abgestrahlten Leistung ändert das aber auch wenig. Was der Empfänger empfängt hat eben nicht so viel mit abgestrahlter Leistung zu tun. Sonst machte QRP auch keinen Spaß.
Moin Helge, viele Grüße nach Hamburg, dass man sich nach so langer Zeit zufällig im Mikrocontroller-Forum trifft finde ich cool ... die Welt ist klein. Geht ja hoch her hier. Für mich war die Frage bereits durch A-Freak zufriedenstellend geklärt: >Verkürzt du eine reale Antenne dann sinkt zwar der Verlustwiderstand des >Drahtes mit der Länge, der wirksame Strahlungswiderstand aber sogar >quadratisch. Mit kürzeren Antennen wird das Verhältnis immer schlechter. Diesen Zusammnenhang hatte ich nicht parat. Gut, warum das so ist, also wie man den Stahlungswiderstand eines Antennengebildes berechnet, ist mir leider nicht gegeben :-) Mir genügt zunächst, dass er quadratisch absinkt. Das erklärt, warum es beim "kürzer werden" kritisch wird. Viele Grüße ins Forum recently (der böse Troll)
Hallo recently. > Die Behauptung, das ein Anpassgerät heiß wird ist ein Ksman (kann sein, > muss aber nicht). Es kann auch unter zu hohen Spannungen leiden. Aber > auch egal, da mein theoretisches Anpassgerät ziemlich gut ist, stellt > sich diese Frage nicht. Gerade das ist aber der Knackpunkt. Gesetzt den Fall, Du hättest das ideale Anpassgerät. Ohne Verluste. Wenn Du jetzt eine sehr kurze Antenne hast, bilden die Bauteile im Anpassgerät einen Schwingkreis mit sehr hoher Güte. Durch die Resonanzüberhöhung steigen jetzt Strom und Spannung an der Antenne, die ja Teil des Systems ist, stark an. Die (noch) reale Antenne ist eine Zusammenschaltung aus Abstrahlungswiderstand und Verlustwiderstand, mit einem sehr ungünstigen Verhältnis. D.h. die Antenne strahlt wenig ab, und wird sehr warm. Durch die hohen Feldstärken direkt um die Antenne herum werden auch dort viele Verluste erzeugt. Spätestens wenn die Feldstärke an der Antennenspitze so hoch wird, das die Luft dort ionisiert..... Selbst wenn Du jetzt eine goldene Antenne aus dem gleichen Unobtainium baust wie Deine goldene Matchbox, verstärkst Du dieses Problem noch. Und wenn Du jetzt die Ionisation der Luft loswerden willst, indem Du das ganze im Weltall im Vakuum betreibst, steigt die Feldstärke weiter an, bis Du keine Luft zur Ionisation mehr benötigst, sondern Atome und Elektronen dazu aus dem Material der Antennenspitze selber kommen..... Ok, Dein Unobtainium sei so gut, das auch das nicht passiert. Dann steigt die Feldstärke noch weiter an, und es wird auch mehr abgestrahlt...das ist ja das was Du wolltest. Nun, Du willst den Aufwand sparen, und Deine Matchbox plus Antenne nicht in den Weltraum schiessen? Du kommst auch am Boden ganz ohne Antenne aus. Mach die Matchbox so groß wie die Antenne, dann kann sie selber Strahlen und braucht keine Antenne. ;O) Bei der sehr sinnvollen Aufteilung der Anordnung in die "Black boxes" Sender, Leitung, Anpassgerät und Antenne wird eben oft übersehen, dass das ganze nur ein Modell ist. Es gibt/gab Antenensysteme, die erfolgreich vermarktet wurden, und die darauf beruhten, die Strahlung der Speiseleitung zu nutzen. Die Antenne obenauf ist dann in erster Linie für den Showeffekt bzw. als unterstützende Dachkapazität zu sehen. Du hast kein Unobtainium, und Du hast auch keine ideale Antennenposition. Gerade kurze Antennen, Platzprobleme und ein nicht ideales Antennenumfeld korrelieren ja miteinander. Und in dem "nicht idealen Antennenumfeld" entstehen viele Verkopplungen mit zusätzlichen Verlusten (und Störungen). Das fängt schon bei der PVC Ummantelung eines Antennendrahtes an, weil PVC HF-Technisch gesehen nicht gut ist, aber es zählt halt zu den am witterungsbeständigsten billigen Kunststoffen. Weiter geht es mit anderen Metallteilen, in denen Du Wirbelströme induzierst. Die Strahlen zwar dann auch wieder selber, aber die sind noch weniger auf Anpassung und minimale Verluste optimiert als Deine Antenne. Und sie machen, dass mit Deinem Strahlungsdiagramm merkwürdige Sachen passieren. > Mittlerweile gefällt mir der Beitrag von A-Freak immer besser ... Den find ich auch gut. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Auch die Wirkfläche eines 1/2-Lamda-Dipols nimmt mit der Länge quadratisch zu oder ab. Absorptions-/Wirkfläche, Strahlungswiderstand, Wirkungsgrad u.a. -> http://de.wikipedia.org/wiki/Antennentechnik
> Ein Troll ist ja einer der vorgibt absichtlich Käse zu erzählen.
Ein Troll setzt einen Köder und holt sich dann gleich mal Bier und
Chips.
Nehmen wir mal eine Hohlkugel, innen verspiegelt mit 100%
Reflektionsfaktor. Durch ein winziges Loch nahezu mit dem Durchmesser
Null leuchtet Jemand mit der Taschenlampe rein. Wo geht das Licht hin,
es kann ja nicht weg sein?
PS
Ich geh mal Kaffee holen, für Bier ist es mir noch zu früh.
B e r n d W. schrieb: >> Ein Troll ist ja einer der vorgibt absichtlich Käse zu erzählen. > > Ein Troll setzt einen Köder und holt sich dann gleich mal Bier und > Chips. > > Nehmen wir mal eine Hohlkugel, innen verspiegelt mit 100% > Reflektionsfaktor. Durch ein winziges Loch nahezu mit dem Durchmesser > Null leuchtet Jemand mit der Taschenlampe rein. Wo geht das Licht hin, > es kann ja nicht weg sein? > > PS > Ich geh mal Kaffee holen, für Bier ist es mir noch zu früh. Hm, mein Kasten ist leer, also wird's Kaffee. Eine Frage: es wird hier immer davon geredet wo die Energie hingeht, was ist das eigentlich, was ist Energie? Kurt
> Nehmen wir mal eine Hohlkugel, innen verspiegelt mit 100% > Reflektionsfaktor. Durch ein winziges Loch nahezu mit dem Durchmesser > Null leuchtet Jemand mit der Taschenlampe rein. Wo geht das Licht hin, > es kann ja nicht weg sein? Die Lichtstrahlen werden fast unendlich lang reflektiert bis sie doch irgendwann (es kann auch Jahre dauern) doch einmal wieder das Loch treffen und dort wieder herauskommen. Auch ein beliebig unwarscheinliches Ereignis wird mit 100% Sicherheit eintreffen wenn du unenlich viele Versuche machen kannst.
> Wo geht das Licht hin Eine künstliche Singularität, quasi. > (es kann auch Jahre dauern) doch einmal wieder das Loch > treffen und dort wieder herauskommen Würde nicht irgendwann der Strahlungsdruck so groß werden, dass die Kugel Explodiert?
B e r n d W. schrieb: >> Wo geht das Licht hin > > Eine künstliche Singularität, quasi. > >> (es kann auch Jahre dauern) doch einmal wieder das Loch >> treffen und dort wieder herauskommen > > Würde nicht irgendwann der Strahlungsdruck so groß werden, dass die > Kugel Explodiert? Sie braucht ja nur ein bisserl grösser werden dann passt der Lichtstrahl rein ohne dass er irgendwo anstösst. Die Reibung erzeugt hat ein bisserl Spannungsabfall der zu Boden fällt. Schütteln darf halt niemand, sonst staubts. Kurt
Wenn ich in der Toilette einen Haufen wegspüle, erwärmt sich ja auch nichts. Trotz Wasserkühlung . Hier werden Äpfel mit Drohnen verwechselt !
Hallo Kurt
> Die Reibung erzeugt hat ein bisserl Spannungsabfall der zu Boden fällt.
Der wird hier sofort zusammengefegt, da staubt nix. In der Firma macht
das der Azubi. Die Bezeichnung Azubi wurde ja in Süddeutschland
erfunden, schonmal rückwärts gelesen? -> "I buz a".
Einen schönen Feiertag,
Bernd
B e r n d W. schrieb: > Hallo Kurt > >> Die Reibung erzeugt hat ein bisserl Spannungsabfall der zu Boden fällt. > > Der wird hier sofort zusammengefegt, da staubt nix. In der Firma macht > das der Azubi. Die Bezeichnung Azubi wurde ja in Süddeutschland > erfunden, schonmal rückwärts gelesen? -> "I buz a". > > Einen schönen Feiertag, > Bernd Ebenfalls Bernd. (Wenn du nur echt hättest mit dem Azubi, die puzzen ja nur wenn sie einen freien Platz zum Urlaubsscheinausfüllen brauchen) Kurt
Ich bin hochfrequenztechnisch ein (wenn auch interessierter) Laie. Allerdings stellt sich mir folgende Frage (die auf den Sinn der Annahme, ein Sendeverstärker, der die Leistung x erzeugt) abziehlt: Ist nicht ein Sendeverstärker sozusagen eine Spannungsquelle, die hochfrequente Wechselspannung erzeugt? Wenn ich da etwas anschließe, das die Leistung x nicht abnehmen kann/möchte bei der betreffenden Spannung, dann wird diese eben einfach nicht abgegeben (oder gelten in der HF-Technik andere Regeln?). Wenn ich ein DC-Netzteil 24V/48W habe, kann dieses an einen Widerstand von 12 Ohm 48 W abgeben. Schließe ich einen höheren Widerstand an, gibt es eben weniger Leistung ab. Wird das bei einem HF-Sendeverstärker nicht einfach ganz genauso sein?
gummigam schrieb: > Sendeverstärker sozusagen eine Spannungsquelle Hm...Du könntest es als ideale Spannungsquelle mit 50 Ohm Innenwiderstand betrachten, das sollte passen.
> Nun zu den Fragen: > a) wo bleibt die Sendeleistung? Antwort: sie wird halt abgestrahlt und > zwar vollständig. Wärme gibt's nicht, siehe Annahmen. Bullshit! Eine Antenne hat einen bestimmten Wirkungsgrad auch bei idealer Anpassung. Das Ersatzmodell für eine Antenne besteht aus Strahlungswiderstand und Verlustwiderstand. Und am Verlustwiderstand wird ganz klar Wärmeleistung umgesetzt. > Klaro? LOL! Bitte erst mit den Basics beschäftigen und dann altkluge Vorträge halten. Danke. Ende der Kommunikation. http://www.amateurfunk-wiki.de/images/thumb/b/b8/Ersatzschaltbild_Antenne.gif/300px-Ersatzschaltbild_Antenne.gif
gummigam schrieb: > Ich bin hochfrequenztechnisch ein (wenn auch interessierter) Laie. > Allerdings stellt sich mir folgende Frage (die auf den Sinn der Annahme, > ein Sendeverstärker, der die Leistung x erzeugt) abziehlt: > > Ist nicht ein Sendeverstärker sozusagen eine Spannungsquelle, die > hochfrequente Wechselspannung erzeugt? Ja. > Wenn ich da etwas anschließe, das > die Leistung x nicht abnehmen kann/möchte bei der betreffenden Spannung, > dann wird diese eben einfach nicht abgegeben (oder gelten in der > HF-Technik andere Regeln?). Wenn das Gerät richtig angepasst ist, wird es die Energie abnehmen und weiterleiten oder es wird durch thermische Überlastung zerstört. Wenn das Gerät nicht richtig angepasst ist, wird die EM-Welle zur Quelle reflektiert und unter Umständen die Quelle zerstört. > Wenn ich ein DC-Netzteil 24V/48W habe, kann dieses an einen Widerstand > von 12 Ohm 48 W abgeben. > Schließe ich einen höheren Widerstand an, gibt es eben weniger Leistung > ab. > Wird das bei einem HF-Sendeverstärker nicht einfach ganz genauso sein? Ähnlich. http://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung Ende der Kommunikation
HFIng schrieb: > Wenn das Gerät nicht richtig angepasst ist, wird die EM-Welle zur Quelle > reflektiert und unter Umständen die Quelle zerstört. Dieser Unfug mit der Welle, die in die Quelle zurückschlüpft und dort Zerstörungen anrichtet hält sich konsequent, obwohl es physikalisch Unsinn ist! Im Falle von Fehlanpassung "sieht" die Quelle an ihrer Schnittstelle eine komplexe von ihrem Innenwiederstand abweichende Impedanz. In der Folge wird ein Teil der Energie aus der Quelle erst gar nicht abgegeben. Wer sich für eine plausible Erklärung und die exakte Herleitung interessiert lese bitte hier: http://www.cq-cq.eu/dj5il_rt002.pdf Gruß
Hans Dampf schrieb: > HFIng schrieb: >> Wenn das Gerät nicht richtig angepasst ist, wird die EM-Welle zur Quelle >> reflektiert und unter Umständen die Quelle zerstört. > > Dieser Unfug mit der Welle, die in die Quelle zurückschlüpft und dort > Zerstörungen anrichtet hält sich konsequent, obwohl es physikalisch > Unsinn ist! > > Wer sich für eine plausible Erklärung und die exakte Herleitung > interessiert lese bitte hier: http://www.cq-cq.eu/dj5il_rt002.pdf > Wenn du die nicht existierenden Felder weglässt, Energie als das anschaust was sie ist, eine reine Rechenilfe, erkennst dass Licht, und somit auch Funk, reiner longitudinaler Druckausgleich im Medium ist, verstanden hast wie Polarisation zustande kommt, dann hast du die richtige Erklärung dafür warum die althergebrachte "Welle_läuft_zurück_Erklärung nicht stimmt. Kurt
@Hans: @Kurt: Jetzt habt ihr mich aber neugierig gemacht :-) Wie funktioniert das dann mit einem Richtkoppler, wenn es überhaupt keine rücklaufende Welle gibt? Die kann man doch damit messen. Die hinlaufende und auch die rücklaufende. Und bei der Kabelfehlerortung, da wird doch auch an der Stoßstelle (oder anders gesagt Fehlanpassung) der hinlaufende Impuls reflektiert und kehrt zum Meßgerät zurück. Und aus der Laufzeit wird die Entfernung berechnet. Habe ich sogar schon mit dem Oszi gemacht. Wie funktioniert das alles, wenn es in Wirklichkeit keine Reflexionen gibt?
Zitat DJ5IL (verlinktes PDF):
1 | "Die Reflexion einer elektromagnetischen Welle kann auf der Leitung |
2 | abhängig von der Betriebsart sehr wohl streckenweise oder zeitweise |
3 | zu einem Energiefluss in Richtung Generator führen, aber es gibt |
4 | niemals und nirgends auf der Leitung zugleich zwei entgegengesetzte |
5 | Energieflüsse und sowohl Generator als auch Last geben zu jedem |
6 | Zeitpunkt entweder Leistung ab oder nehmen Leistung auf aber |
7 | niemals beides zugleich." |
Hans Dampf schrieb: > Dieser Unfug mit der Welle, die in die Quelle zurückschlüpft und dort > Zerstörungen anrichtet hält sich konsequent, obwohl es physikalisch > Unsinn ist! Diese beiden Ansichten sind aber grundverschieden. Die zurücklaufende Welle ist laut DJ5IL kein Unfug (siehe Zitat). Aber die Energie läuft nicht zurück, und das ist ein großer Unterschied, Hans! Sie interferiert mit der hinlaufenden Welle und dabei kommt es auch zu Auslöschungen. Wichtig ist nur, daß es keine reflektierte Energie gibt, aber reflektierte Wellen sehr wohl.
Natürlich gibt es Reflexionen. Natürlich gibt es eine hinlaufende und eine reflektierte Welle. Aber es gibt keine hinlaufende oder rücklaufende Leistung, die (im eingeschwungenen Zustand)wieder aus dem Leitungseingang austritt und in die Quelle eintritt um dort Schaden anzurichten. Es bildet sich an einem Punkt auf einer Leitung als Ergebenis der Superposition der Wellenkomponenten an dieser Stelle einen Leistungsfluss. Und der ist immer von der Quelle zur Senke gerichtet. Nicht der Energiefluss ist die Ursache der Wellen, sondern umgekehrt. Eine Quelle kann auch nicht in die Zukunft schauen. Sie kann nicht erkennen, ob die Impedanz, die sie als Last "sieht" aus einer Kombination eines Widerstandes und z.B. einer Kapazität oder Induktivität (Bauteil) besteht, oder ob die Last eine Leitung ist, die sich an ihrem Eingang als Ergebnis der Überlagerung vor- und rücklaufender Wellen mit genau der gleichen Kombination aus Real- und Blindanteil darstellt.Sie verhält sich in beíden Fällen gleich.
SWR schrieb: > Diese beiden Ansichten sind aber grundverschieden. Die zurücklaufende > Welle ist laut DJ5IL kein Unfug (siehe Zitat). Aber die Energie läuft > nicht zurück, und das ist ein großer Unterschied, Hans! Dem wollte ich will ich auch nicht widerstprechen. Aber die rücklaufende Welle VERLÄSST nicht den Eingang der Leitung um in die Quelle zu zurückzufließen und dort "Schaden anzurichten" . An den Enden der Leitung endet auch die Leitungstheorie. An dieser Schnittstelle ist als Ergebnis der Wellensuperposition eine Impedanz R+jX auf die die Quelle arbeitet.
Hans Dampf schrieb: > SWR schrieb: >> Diese beiden Ansichten sind aber grundverschieden. Die zurücklaufende >> Welle ist laut DJ5IL kein Unfug (siehe Zitat). Aber die Energie läuft >> nicht zurück, und das ist ein großer Unterschied, Hans! > > Dem wollte ich will ich auch nicht widerstprechen. Aber die rücklaufende > Welle VERLÄSST nicht den Eingang der Leitung ... Dass eine "Stehwelle" uns, aufgrund von Hin/Rücklauf entsteht das will ich auch nicht abschaffen (die brauch ich für mein Atommodell). Mir geht es primär um die Erklärungen wie das was geschieht geschieht. Darum wie das Signal entsteht, sich ausbreitet, was da der Resonanzkörper ist, wie Polarisation sein kann wo doch das Signal longitudinaler Art ist. Kurt
Hans Dampf schrieb: > Im Falle von Fehlanpassung "sieht" die Quelle an ihrer Schnittstelle > eine komplexe von ihrem Innenwiederstand abweichende Impedanz. In der > Folge wird ein Teil der Energie aus der Quelle erst gar nicht abgegeben. Da liegst Du leider nicht ganz richtig. Die Quelle "sieht" zunächst eine 50 Ohm Leitung, der fehlangepasste Teil kommt zeitlich etwas später. Dort tritt dann auch eine Reflexion auf bzw. Richtungsumkehr der Welle auf. Das kann soweit gehen, dass es zB. einen Verstärker zum oszillieren bringt und der dann ganz schnell abraucht. Als HF-Ingenieur weiss man sowas. Ich weiss ja nicht aus welcher Ecke du kommst :)
SWR schrieb: > Wichtig ist nur, daß es keine reflektierte Energie gibt, > aber reflektierte Wellen sehr wohl. Häh? Das der Poynting Vektor ein Vektor ist, ist aber bekannt oder? http://de.wikipedia.org/wiki/Poynting-Vektor Natürlich wird elektromagnetische Energie reflektiert. Das einfachste Bsp. ist eine Satellitenantenne Schüssel. Hoffe geholfen zu haben :-)
...und beim Vector ist die Resultierende immer vom Sender weg gerichtet. Daß es im Detail gesehen auch Vectoren in die andere Richtung gibt, ist ja unbestritten, aber für den Energietransport ist ja die Summe, also die Resultierende wichtig. Und die zeigt immer vom Sender weg. Es kann ja niemals mehr zum Sender hinfließen, als aus dem Sender herauskommt.
HFEntwickler schrieb: > Da liegst Du leider nicht ganz richtig. > Die Quelle "sieht" zunächst eine 50 Ohm Leitung, der fehlangepasste Teil > kommt zeitlich etwas später.... > Als HF-Ingenieur weiss man sowas. Ich weiss ja nicht aus welcher Ecke du > kommst :) Als so von sich überzeugter HFEntwickler aus der wissenden Ecke hätte "man" vielleicht den Hinweis lesen können, dass hier vom eingeschwungenen Zustand die Rede ist. Wie es SWR schreibt: Die Resultierende des Poynting Vektors aus den überlagernden Wellen ist maßgeblichh. Und die zeigt (bei aktiver Quelle im eingeschwungenem Zustand) von der Quelle weg hin zur Senke. Gruß
HFIng schrieb: > Bullshit! Eine Antenne hat einen bestimmten Wirkungsgrad auch bei > idealer Anpassung. Ah, sind wir jetzt bei den Kraftausdrücken, ja? Also nochmal: Idealisierte Verhältnissen, keine Wärme. Das war die Vorgabe, an die auch DU dich zu halten hast, wenn du hier mitreden willst. Es ist bei einem Gedankenexperiment schon vorher völlig klar, daß es all die Dinge wegläßt, die man im täglichen Leben so hat, beispielsweise Reibung in allen ihren Varianten. Deswegen ist es ja auch ein _GEDANKEN_-Experiment, weil es kein reales Experiment sein kann. Ohne solche Gedankenexperimente wäre Newton nie und nimmer auf seine Gravitationsformel gekommen und selbst die einfachen Bewegungsgesetze hätte man nie entdeckt. Soviel zu Einwürfen, die daherkommen mit "Aber in der Realität wird es doch warm, weil nix ideal ist.." Denk mal an den Unterschied zwischen Differenzenquotient und Differentialquotient. Natürlich kann man beim dx/dt nicht dx und dy in der Praxis beliebig klein machen, aber in der Mathematik KANN man das und heraus kommt Differentialrechnung... ohne die wir heutzutage aufgeschmissen wären. SO. Gut Nacht für heute. W.S.
Ich finde ,die Vogaben des Gedankenexperiments sind Dinge die in der Praxis nicht zusammengehen. Mein Gedankenexperiment wäre : Wie schnell schwimmt ein idealer 1 kg Hammer dem Auer Mühlbach runter und welche Form müßste er haben? da es sich um ein Gedankenexperiment handelt möchte ich aber nicht hören ,dass ein Hammer nicht schwimmen kann. Ironie Modus off:
herbert schrieb: > Ich finde ,die Vogaben des Gedankenexperiments sind Dinge die in der > Praxis nicht zusammengehen. Mein Gedankenexperiment wäre : Wie schnell > schwimmt ein > idealer 1 kg Hammer dem Auer Mühlbach runter und welche Form müßste er > haben? > da es sich um ein Gedankenexperiment handelt möchte ich aber nicht hören > ,dass ein Hammer nicht schwimmen kann. Im Gegensatz zu deinem Beispiel verletzt aber Verlustfreiheit keine physikalischen Gesetze. Es ist lediglich so, dass es in der Alltagselektrotechnik keine verlustfreien Strukturen gibt. Aber die Theorie auf verlustfreie Elemente anzuwenden und nachzudenken, wie die Lösung dann ausschaut, ist jederzeit zulässig.
Plasmon schrieb: > Aber die > Theorie auf verlustfreie Elemente anzuwenden und nachzudenken, wie die > Lösung dann ausschaut, ist jederzeit zulässig. Wenn dadurch weniger Kinder auf diesem Planeten in Ermangelung einfachster Dinge wie Wasser und Nahrungmitteln zu tode kommen dann bin ich für diese äüßerst zeitintensive Tätikeit des nachdenkens. Ansonsten fände es besser weniger egoististsche Annahmen auf den Prüfstand zu stellen und sich die Reflektion zb. über strahlende Kinderaugen zu holen anstatt über Hochfrequenz.;-)
HFIng schrieb: > Das Ersatzmodell für eine Antenne besteht aus Strahlungswiderstand und > Verlustwiderstand. Und am Verlustwiderstand wird ganz klar Wärmeleistung > umgesetzt. Und wo genau ist an der realen Antenne dieser Widerstand verbaut? An dem müsste man ja bei der Fehlanpassung die Wärme spüren können. ;-) Ansonsten war das alles weiter oben schon erklärt worden, deine Kraftausdrücke hättest du in der Mottenkiste lassen dürfen. Der Verlustwiderstand ist eben auch nur ein Modell, welches sämtliche bei Fehlanpassung auftretenden realen Verluste in sich vereint. Man kann eben nur ganz theoretisch eine Antenne bauen, die keine Verluste hat. Auch Gold leitet nicht unendlich gut (und sogar noch schlechter als Kupfer, es ist nur zuweilen besser, weil es nicht korrodiert). Genau da ist der Knoten, den der TE im Kopf hatte: er geht immer nur davon aus, eine ideal gute Antenne bauen zu können. @Kurt, bitte verschone uns mit deinen Theorien. Du hattest genügend eigene Threads dafür, wenn du jetzt auch noch fremde Threads kaperst, werden die entsprechenden Beiträge gelöscht.
Hallo, habe die 76 Antworten vor mir nicht alle gelesen, aber ich gebe trotzdem mal meinen Senf dazu: recently schrieb: > Das > Anpassgerät ist so eingestellt, dass es die 100 Watt Sendeleistung bei > einem Stehwellenverhältnis von 1:1 an die Antenne weiterreicht. In der Praxis natürlich unmöglich, aber da es sich hier um ein Gedankeexperiment handelt, kann man das natürlich so definieren. > Diese > strahlt die komplette Leistung in Form einer elektrischen Welle ab. Das ist ein Postulat von Dir und setzt voraus, dass die Antenne ideal elektrisch leitend ist und sich im Nahfeld der Antenne keine verlustbehafteten Materalien befinden. Aber auch das ist im Gedankenexpermient realisierbar und in dem Fall wird dann wirklich alles abgestrahlt, was rein geht. > Jetzt meine Frage: Der verkürzte Dipol ist zweifellos erheblich > schlechter als der Vollwellendipol. Eben nicht. Unter den o.g. Voraussetzungen ist Dein "Stummel" fast genauso gut wie ein Dipol. Die Richtwirkung wird ein bisschen geringer ausgeprägt sein, aber dadurch verlierst Du in Hauptabstrahlrichtung vielleicht einige Zehntel dB. In der Praxis hast Du natürlich Deine Idealbedingungen nicht, sprich Dein Anpassgerät macht vermehrt Verluste und auch der Wirkungsgrad der Antenne sinkt.
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Hallo Thread-Ersteller, interessantes Thema angestoßen, leider ausgeufert. Mein Beileid. Der Antennenwirkungsgrad viel schon ein paar mal. Er ist abhängig von der Länge der Antenne. Bild erklärt und begründet deinen Sachverhalt. Näheres findest du in Klaus W. Kark - Antennen und Strahlungsfelder.
HFler schrieb: > Bild erklärt und begründet deinen Sachverhalt. Nein. Die Frage war ja: „Wo bleibt die Energie?“ (Diese Frage wurde beantwortet.)
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