Energieübertragung nach Nikola Tesla |
Diplomarbeit der 5CEE |
HTL Wels 2001/2002 |
5. Feldmessung |
5. Feldmessung
Was strahlen wir eigentlich ab? Diese Frage stellte sich sehr bald bei unseren Versuchen. Mit verschiedenen Versuchen und der Hilfe von einigen Institutionen versuchten wir diese zu beantworten.
5.1. Messungen mit einem Mittelwellenempfänger
Hier eine Überlegung von FL Willmann zu einer Messung mit einem von ihm zur Verfügung gestellten Mittelwellenempfänger:
Hallo,
Bei der letzten Messung mit dem Empfänger ist aufgefallen, dass wenn die Sendefrequenz nicht genau abgestimmt war, eine Interferenz aufgetreten ist, gleich wie wenn zu einem bestehenden Sendefrequenz eine zweite nahe daran liegende Frequenz überlagert würde. Hörbar ist die Differenzfrequenz.
Bei üblichen Resonanzerscheinungen ist es so, dass wenn der Resonator (Pendel, Saite, Resonanzrohr, Schwingkreis....) nicht genau auf der Resonanzfrequenz angeregt wird, er wohl genau auf der Anregungsfrequenz schwingt, allerdings mit einer verringerte Amplitude, als bei der genauen Resonanzfrequenz. Es gibt da keine Interferenz zwischen Erregungsfrequenz und Schwingfrequenz.
Dies hat für mich zu folgende Überlegung veranlasst.
Die Sendestation kann nur auf der Frequenz schwingen, die vom Verstärker kommt.
Die Empfangstation könnte nach herkömmlichen Vorstellungen auf keiner anderen Frequenz schwingen, als auf der, der Sendefrequenz (allerdings mit verminderter Amplitude).
Eine Interferenz, also verschiedene Frequenzen, können nur entstehen, wenn die Empfangsstation von einer "anderen" Quelle (woher auch immer) auf seiner eigenen Resonanzfrequenz schwingt und die aufgenommene Energie der Empfangsstation von der abgegebene Energie der Sendestation abhängt.
Ich denke wir sollten die Interferenzerscheinungen nochmals sehr genau überprüfen und die Feldstärken der Sende- und der Empfangsstation in definierten Abständen messen.
Ich werde versuchen bei der Funküberwachung in Linz ein Gerät mit Frequenzanalyse auszuborgen, damit wir mehr über das abgestrahlte Signal wissen.
Er wäre auch zu kontrollieren, ob beim Sender die Gleichspannung ohne Brummspannung ist, denn das abgestrahlte Signal hat sich so angehört, als wäre es mit einem Netzbrumm moduliert.
Herzliche Grüße
Norbert Willmann
13.4.2002
Zur Untersuchung des Frequenzspektrums zogen wir die österreichische Funküberwachung in Linz bei. Dort stellte man uns freundlicherweise Gerätschaften und Zeit zur Verfügung.
Der Grund, warum wir das Frequenzspektrum genauer unter die Lupe nehmen wollten, war einerseits die Vermutung, dass die ganze Übertragungsstrecke auf eine höhere Frequenz angeregt werden könnte und so der kapazitive Widerstand zur Erde sinkt. Ein zweiter Grund war, dass uns das Oberwellenverhalten der Übertragungsstrecke interessierte.
Zur Dokumentation der Messergebnisse wurde ein Advantest Rf-Field-Analyzer U4941 in Kombination mit einer Mittelwellenstabantenne (Rundstrahler) verwendet.
5.2.1. Betrieb an rein ohm'scher Last
Abb. 5.2.1.-1: Schaltungsaufbau
Bei einer rein ohm'schen Last am Empfänger (Glühlampen) konnten wir keinerlei Störungen oder Oberwellen feststellen
Diag. 5.2.1.-1: Spektalanalyse unserer Strecke |
Diag. 5.2.1.-2 |
Diag. 5.2.1.-3 |
Zur Erklärung der Kennlinien: Der grüne Graph stellt den zum Messzeitpunkt herrschenden Augenblickswert dar. Die graue Graphenschar ist eine Aufzeichnung der letzten Sekunden (meist hatten wir dann in der Zwischenzeit etwas geändert).
Diag. 5.2.-1: Grün: Strecke mit Glühbirnen ist ausgeschaltet, Grau: Strecke ist eingeschaltet
Man kann deutlich erkennen, dass sich über dieses Spektrum keine Oberwellen bemerkbar machen. Nur bei 1,8 MHz ist eine geringe Erhöhung vorhanden. Links ist deutlich unsere Arbeitsfrequenz von ca. 550 kHz zu sehen
Diag. 5.2.-2: Detailansicht des Spektrums um unsere Arbeitsfrequenz
Diag. 5.2.-3: Spektrum wie Diag. 5.2.-1 nur bis 200 MHz dargestellt. Wenn sich der grüne und der graue Graph decken, werden andere Einflüsse gemessen. Die kleine Oberwelle bei ca. 180 MHz wurde erst NACH dem Abschalten des Senders gemessen und ist vermutlich auch auf einen Fremdeinfluss zurückzuführen.
5.2.2. Betrieb an einem Gleichrichter und Universalmotor
Abb. 5.2.2.-1: Schaltungsaufbau
Wenn wir aber die Spannung am Empfänger gleichrichten und mit dieser Gleichspannung einen Universalmotor betreiben, steigt der Oberwellengehalt stark an.