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Dezibel: rechnen mit Verhältnissen

Begriffsblatt für die Amateurfunkprüfung – kurz, mit den Fragen, die dazu drankommen.

Was dB istein Verhältnis, keine EinheitLogarithmisch, damit Faktoren addiert werden können.
3 dBFaktor 2Leistung verdoppelt. Minus 3 dB ist die Hälfte.
6 dBFaktor 43 plus 3 dB, also 2 mal 2. Minus 6 dB ist ein Viertel.
10 dBFaktor 10Minus 10 dB ist ein Zehntel.
20 dBFaktor 10010 plus 10 dB, also 10 mal 10.
ZusammensetzendB addieren heißt Faktoren malnehmen13 dB sind 10 plus 3, also 10 mal 2 gleich 20.
Kabeldämpfungproportional zur Länge100 m mit 20 dB ergeben auf 20 m 4 dB — die dB-Zahl wird geteilt, nicht der Faktor.
dBiBezug isotroper KugelstrahlerDer gedachte Strahler, der in alle Richtungen gleich abgibt.
dBdBezug HalbwellendipolDer Dipol bündelt selbst schon etwas.
UmrechnungdBi = dBd + 2,155 dBd sind 7,15 dBi. In dBi ist die Zahl immer größer.
Dämpfungsmaßals positiver BetragDie Richtung steckt im Wort. Die Pegeländerung wäre minus.
dBmein Pegel, kein VerhältnisMit festem Bezugswert — beschreibt nie eine Dämpfung.

Merken: Vier Werte genügen: 3 dB ist mal 2, 6 dB mal 4, 10 dB mal 10, 20 dB mal 100 — und mit Minus wird geteilt. Größere Werte setzt man durch Addieren zusammen. Beim Kabel wird die dB-Zahl mit der Länge geteilt. Und dBi ist immer 2,15 mehr als dBd, weil der Dipol schon 2,15 dB über der Kugel liegt. Und ein Dämpfungsmaß wird ohne Vorzeichen angegeben: halbe Leistung heißt 3 dB Dämpfung, auch wenn der Pegel um minus 3 dB fällt.

Der Zusammenhang

Das Dezibel ist keine Einheit, sondern ein VERHÄLTNIS in einer anderen Schreibweise. Warum überhaupt? Weil in der Funktechnik Leistungen über viele Zehnerpotenzen auseinanderliegen — von Nanowatt am Empfängereingang bis Kilowatt an der Endstufe — und weil sich auf dem Weg vom Sender zur Antenne Faktoren MULTIPLIZIEREN: die Endstufe verstärkt um das Hundertfache, das Kabel dämpft auf die Hälfte, die Antenne bündelt um das Zehnfache. Multiplizieren ist mühsam. Also rechnet man die Faktoren in Logarithmen um, und aus dem Multiplizieren wird Addieren: 20 dB Verstärkung minus 3 dB Kabel plus 10 dB Antennengewinn sind 27 dB, fertig. Genau das ist der ganze Sinn. Für die Prüfung braucht es dafür nur vier Werte im Kopf, und alle anderen setzt man daraus zusammen: 3 dB ist der Faktor 2, 6 dB der Faktor 4, 10 dB der Faktor 10, 20 dB der Faktor 100. Denn 6 dB sind 3 plus 3, also 2 mal 2. Und 20 dB sind 10 plus 10, also 10 mal 10. Ein MINUS-Vorzeichen heißt teilen statt malnehmen: minus 3 dB ist die Hälfte, minus 10 dB ein Zehntel. Ein Kabel, an dessen Ende nur noch ein Viertel der Leistung ankommt, hat also 6 dB Dämpfung, und bei einem Zehntel sind es 10 dB. Und hier steckt eine Feinheit, die sicher einmal auffällt: ein DÄMPFUNGSMASS wird als positiver Betrag angegeben, obwohl die PEGELÄNDERUNG negativ ist. Ein Kabel, das die Leistung halbiert, ändert den Pegel um minus 3 dB — sein Dämpfungsmaß ist aber plus 3 dB, denn das Wort Dämpfung enthält die Richtung schon, und man schreibt das Minus nicht zweimal hin. Wer nach der Dämpfung gefragt wird, antwortet also ohne Vorzeichen. Noch eines zur Abgrenzung: dB ist eine Verhältniszahl. Eine Angabe mit festem Bezugswert wie dBm ist etwas anderes — sie beschreibt einen PEGEL, keinen Verlust, und kann deshalb nie die Antwort auf eine Frage nach einer Dämpfung sein. Aufpassen bei Kabeln: die Dämpfung ist der LÄNGE proportional, nicht die Zahl in dB dem Faktor — 100 m mit 20 dB ergeben auf 20 m ein Fünftel davon, also 4 dB (und nicht ein Fünftel des Faktors). Und beim Antennengewinn gibt es zwei Bezugspunkte, die sich um einen festen Betrag unterscheiden: dBi zählt gegen den isotropen Kugelstrahler, dBd gegen den Halbwellendipol, und der Dipol hat gegenüber der Kugel selbst schon 2,15 dB. Also gilt immer: dBi = dBd plus 2,15. Aus 5 dBd werden 7,15 dBi — der Zahlenwert in dBi ist stets der größere, obwohl die Antenne dieselbe ist.

Herkunft: Fragenkatalog Klasse E. Die Pegeltabelle und der Antennengewinn stehen auf Blatt 15 der Formelsammlung und liegen in der Prüfung vor; zu können ist das Verfahren, nicht die Tabelle.

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