Hilfreiche Mathematik

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass schon beim Auftreten der ersten mathematischen Gleichung viele Funkamateure aufgeben. Doch das muss nicht sein. Auf dieser Seite biete ich die Berechnung von einfachen Schaltungen und anderen Dingen aus dem Bereich des Amateurfunks als Formulare an. Deren Benutzung ist selbsterklärend, sodass sie jeder Interessierte benutzen kann.
Wenn Sie wissen wollen, wie die in den Scripten verwendeten Gleichungen aussehen, so sehen Sie sich die mathematischen Hintergründe am Ende jeder Seite an.

nach oben Parallel- und Reihenschaltung von Widerständen
 
Parallelschaltungen Reihenschaltungen Mittlerweile gibt es Widerstände der Baureihe E24 und E96 auch preiswert mit einer Toleranz von 1 % zu kaufen. Und die dabei zur Verfügung stehenden 24 bzw. 96 Werte je Dekade sollten eigentlich zum Basteln ausreichen. Wer jedoch höher belastbare Widerstände benötigt, kann oft nur auf die Baureihe E12 zurückgreifen. Die Berechnung der Parallelschaltung und die Berechnung der Reihenschaltung ist mit kleinen Javascripten möglich, wobei sich bis zu 5 Widerstände parallelschalten oder in Reihe schalten lassen.
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nach oben Dämpfungsglieder
 
Dämpfungsglieder Ist der Ausgangspegel einer Stufe zu groß, um direkt an den Eingang einer anderen geführt zu werden, schaltet man Dämpfungsglieder dazwischen. Die Berechnung der Dämpfungsglieder ist mit einem kleinen Javascript möglich.
Doch nur selten stehen Widerstände in den berechneten Werten zur Verfügung. Änderen Sie auf der oben genannten Seite die errechneten Widerstände gegen die von Ihnen benutzten und sehen Sie, welche Abweichungen dabei auftreten.
Müssen größere Leistungen verarbeitet werden, ist durch die Berechnung der Leistungsdämpfungsglieder zusätzlich die Ermittlung der erforderlichen Leistungen der einzelnen Widerstände möglich.
Abschwächer mit minimaler Dämpfung Bisher wurden Dämpfungsglieder verwendet, dessen Ein- und Ausgangsimpedanzen gleich sind. Müssen jedoch unterschiedliche Impedanzen irgendwie angepasst werden, lassen sich auch dafür Widerstände verwenden. Die Berechnung der Abschwächer mit minimaler Dämpfung ist ebenfalls mit einem kleinen Javascript möglich.
Da keine Spulen oder Kondensatoren verwendet werden, erfolgt die Anpassung in allen 3 Fällen frequenzunabhängig. Solche Dämpfungsglieder sind daher für die breitbandige Anpassungen geeignet.
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nach oben Signalaufteilungen mit Widerständen
 
Signalaufteilungen Manchmal ist es erforderlich, ein Ausgangssignal auf mehrere Baugruppen aufzuteilen. Auch dies lässt sich mit Widerständen realisieren. Die Berechnung der Signalaufteilung ist mit einem kleinen Javascript möglich. Da keine Spulen oder Kondensatoren verwendet werden, erfolgt die Anpassung frequenzunabhängig. Solche Signalaufteilungen sind daher für die breitbandige Anpassungen geeignet.
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nach oben Farbcode bei Widerständen
 
Besonders mechanisch kleine Widerstände sind mit einem Code in Form von Farbringen versehen. Bei Widerständen mit 3 oder 4 Farbringen geben die ersten beiden Farbringe den Wert an. Der 3. Farbring kennzeichnet den Multiplikator und der 4. Farbring die Toleranz. Bei Widerständen mit 5 Farbringen geben die ersten drei Farbringe den Wert an. Der 4. Farbring kennzeichnet den Multiplikator und der 5. Farbring die Toleranz. Der Farbcode-Rechner für Widerstände ist mit einem kleinen Javascript möglich.
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nach oben Bandspreizungen mit Drehkondensatoren
 
Bandspreizungen Eher selten ist ein Drehkondensator direkt in einer Schaltung einsetzbar. Wenn der Abstimmbereich zu groß und/oder die Anfangskapazität zu klein ist, lassen sich durch zwei zusätzliche Kondensatoren die gewünschten Werte trotzdem erreichen. Häufig wird dies bei der so genannten Bandspreizung in einem VFO angewandt. Die Berechnung der Bandspreizung dafür ist mit einem kleinen Javascript möglich.
Doch nur selten stehen Kondensatoren in den berechneten Werten zur Verfügung. Änderen Sie auf der oben genannten Seite die errechneten Kondensatoren gegen die von Ihnen benutzten und sehen Sie, welche Abweichungen dabei auftreten.
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nach oben Parallelschaltung von Blindwiderständen
 
Parallelschaltung von Blindwiderständen Hin und wieder müssen Widerstände parallelgeschaltet werden. Die Berechnung der Parallelschaltung von Blindwiderständen ist schon etwas schwieriger, aber nach den gleichen Regeln mit einem kleinen Javascript möglich.
Auf der Webseite können Sie die Blindwiderstände zweier Spulen, zweier Kondensatoren oder eines Kondensators zusammen mit einer Spule berechnen. Die Bauelemente können dabei auch ohmsche Komponenten enthalten.
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nach oben Blindwiderstände in Reihen- und Parallelschaltung
 
Reihen- und Parallelschaltung Jeder Blindwiderstand besteht aus einem ohmschen Widerstand. Kapazitive Blindwiderstände enthalten zusätzlich einen Kondensator, induktive eine Spule. Jede Reihenschaltung komplexer Widerstände lässt sich durch eine elektrisch gleichwertige Parallelschaltung ersetzen und umgekehrt. Die Umrechnung von Blindwiderständen in Reihen- und Parallelschaltung ist mit einem kleinen Javascript möglich.
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nach oben Schwingkreise
 
Schwingkreise Zwei wichtige Bauelemente im Amateurfunk sind die Spule und der Kondensator, besonders wenn sie gemeinsam als Schwingkreis auftreten. Die Berechnung der Schwingkreise gestattet die wechselseitige Ermittlung der Induktivität, der Kapazität oder der Resonanzfrequenz eines Parallelresonanzkreises. Nebenbei werden noch die Impedanzen der Schwingkreise berechnet, die gleich den induktiven Blindwiderständen der Spulen und den kapazitiven Blindwiderständen der Kondensatoren ist.
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nach oben Fuchs-Kreis
 
Fuchs-Kreis Der österreichische Funkamateur Josef Fuchs, OE1JF, nutzte als erster zur Anpassung der an ihren Enden hochohmigen λ/2-Dipole Parallelschwingkreise (Fuchs-Kreise). Die Berechnung von Fuchs-Kreisen ist, basierend auf der nur endlich großen Impedanz am Strahlerende und der genutzten Frequenz, mit einem kleinen Javascript möglich.
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nach oben Anpassung mit LC-Gliedern
 
Anpassungen mit LC-Gliedern Zwei Baugruppen mit unterschiedliche Wirkwiderständen lassen sich verlustarm über eine Spule und einen Kondensator zusammenschalten. Die ermittelten Werte der Anpassung von Wirkwiderständen mit LC-Gliedern sind stets nur für eine einzige Frequenz gültig, da die verwendeten Bauteil frequenzabhängig sind.
Anpassungen mit LC-Gliedern Doch der Ausgangswiderstand muss nicht zwangsläufig ein Wirkwiderstand sein. Er darf auch ein Blindwiderstand sein. Das Script berechnet nur LC-Glieder, die ein Tiefpass-Verhalten besitzen. Solche LC-Glieder sind in der Regel in Antennentunern im Einsatz. Die ermittelten Werte der Anpassung von Blindwiderständen mit LC-Gliedern sind stets nur für eine einzige Frequenz gültig, da die verwendeten Bauteil frequenzabhängig sind.
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nach oben Leistungs- und Spannungspegel
 
Die Pegelangabe an Messgeräten mit einem Ausgang oder Eingang von 50 Ω erfolgt in der Regel in Dezibel bezogen auf 1 mW (dBm). Für Funkamateure ist jedoch oft die Angabe in Watt (W), Milliwatt (mW) oder Mikrowatt (µW) wichtiger. Die Umrechnung von Leistungspegeln ineinander ist mit einem kleinen Javascript mölich. Außerdem ist die Umrechnung von Leistungspegeln in Spannungspegel ebenfalls möglich.
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nach oben Sphärische Geometrie
 
Auf Basis ihrer geografischen Breiten- und Längenangaben ist die Berechnung der Entfernung und Richtung zwischen zwei Punkten auf der Erde möglich. Außerdem lässt sich die Richtung zwischen den Orten berechnen. Nebenbei ist die Umrechnung eines Locators in die geografischen Breite und Länge möglich.
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nach oben Kühlkörper
 
Alle elektronischen Bauteile erzeugen Wärme, die abgeführt werden muss, um sie nicht zu zerstören. Die Berechnung des Wärmewiderstands eines Kühlkörpers ermittelt den maximal erforderlichen Wärmewiderstand des eingesetzten Kühlkörpers.

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