Abschnitt 3.7.2 · Antennen und Übertragungsleitungen · Technische Kenntnisse Klasse N. 8 Fragen, jede mit Erklärung.
Auf dieser Seite stehen alle 8 Prüfungsfragen zum Thema Übertragungsleitungen (Kapitel „Antennen und Übertragungsleitungen“). Überlege erst selbst und klappe dann die Lösung auf: Dort steht der Lösungsweg und bei jeder falschen Antwort, welcher Denkfehler dahintersteckt.
Eine Speiseleitung hat einen Wellenwiderstand — eine Zahl, die sich aus ihrem Aufbau ergibt und nicht aus ihrer Länge. Bei Koaxialkabeln sind 50, 60 und 75 Ω üblich; 50 Ω ist der Standard der Funkgeräte, 75 Ω der der Fernsehtechnik. Passt die Antenne zu dieser Zahl, nimmt sie die ganze hingeschickte Leistung auf. Passt sie nicht, läuft ein Teil der Leistung zurück, überlagert sich mit der hinlaufenden Welle zu einem stehenden Muster — daher der Name — und das Verhältnis der beiden misst man als SWR. Wichtig ist zu wissen, welcher Wert gut ist: 1 ist das Beste, denn 1 heißt „nichts läuft zurück“. Größere Zahlen sind schlechter, und unendlich heißt Totalreflexion. Eine 0 kann es gar nicht geben. Kabel sind nicht verlustfrei, und die Verluste steigen mit der Länge UND mit der Frequenz — auf 70 cm frisst dasselbe Kabel mehr als auf 2 m, und auf UKW macht ein langes, dünnes Kabel mehr Verlust als der Gewinn der Antenne einbringt. Daraus folgt die schönste Falle der Prüfung: verlängert man das Kabel, wird das gemessene SWR BESSER. Nicht weil die Antenne besser passt — an der hat sich nichts geändert — sondern weil das längere Kabel die rücklaufende Welle stärker dämpft, bevor sie das Messgerät erreicht. Dämpfung erhöht, reflektiertes Signal verringert: das Messgerät lügt nicht, es sieht nur weniger. Wer so ein Anpassgerät bauen wollte, hätte ein Heizgerät gebaut. Bei den Steckern gilt die Regel, dass ein Steckverbinder selbst eine kleine Leitung ist: nur Bauformen mit durchgehend gleichem Wellenwiderstand taugen für hohe Frequenzen, und das sind N und SMA. BNC geht mäßig, Cinch ist Niederfrequenztechnik und hat im Hochfrequenzweg nichts zu suchen. In der Klasse E kommt eine Einsicht dazu, die häufig falsch erinnert wird: der Wellenwiderstand einer Leitung hängt NICHT davon ab, was am Ende angeschlossen ist. Er ergibt sich allein aus dem Aufbau — Durchmesser der Leiter, Abstand, Dielektrikum — und ist im Hochfrequenzbereich etwa konstant. Ein 50-Ohm-Kabel bleibt ein 50-Ohm-Kabel, auch wenn eine unpassende Antenne daran hängt; was sich ändert, ist nur das SWR. Der zweite neue Gedanke ist die Symmetrie: unsymmetrisch heißt eine Leitung, wenn ihre beiden Leiter verschieden geformt sind, und das trifft auf jedes Koaxialkabel zu. Die symmetrische Paralleldrahtleitung hat dafür zwei echte Vorteile — weniger Dämpfung und eine höhere Spannungsfestigkeit — und einen Nachteil, der sie in der Praxis verdrängt hat: sie strahlt, wenn sie nicht sauber verlegt ist. Deshalb nimmt man innerhalb der Station hochwertiges Koaxialkabel. Und ein praktischer Punkt, der genau dort zuschlägt, wo man es gut meint: Netzkabel und HF-Speiseleitungen ordentlich zusammen in einen Kabelkanal zu legen bringt HF ins Versorgungsnetz — parallel geführte Leiter koppeln.
Wellenwiderstand Koax
50, 60 und 75 Ohm
Hängt vom Aufbau ab, nicht von der Länge.
50 Ohm
Standard im Funk
75 Ohm ist Fernsehtechnik.
300 und 600 Ohm
symmetrische Leitungen
Bandleitung und Hühnerleiter — kein Koaxialkabel.
SWR 1
beste Anpassung
Nichts läuft zurück.
SWR größer als 1
schlechter
Ein Teil der Leistung läuft zurück.
SWR unendlich
Totalreflexion
Ein SWR von 0 gibt es nicht.
Fehlanpassung, Kabelschaden
Reflexionen, SWR steigt
Nicht die Antenne wird überlastet, sondern die Endstufe gefährdet.
Kabelverluste
steigen mit Länge und Frequenz
Auf 70 cm mehr als auf 2 m.
Kabel verlängert
SWR sieht besser aus
Dämpfung erhöht, Rücklauf verringert — die Antenne ist unverändert.
Stecker über 300 MHz
N und SMA
BNC nur mäßig, Cinch gar nicht.
Dipol zu tief resonant
beide Enden kürzen
Kürzer heißt höhere Frequenz.
Dipol zu hoch resonant
beide Enden verlängern
Länger heißt tiefere Frequenz.
Sendeleistung
ändert die Resonanz nicht
Resonanz hängt an der Länge, nicht an der Leistung.
Wellenwiderstand
unabhängig vom Leitungsabschluss
Im HF-Bereich etwa konstant — er kommt aus dem Aufbau, nicht aus dem, was hinten dranhängt.
Für HF in der Station
hochwertiges Koaxialkabel
Gegen unerwünschte Abstrahlungen.
N-Stecker
50 Ohm bis in den GHz-Bereich
Und die höchste Spannungsfestigkeit für große Leistungen.
Unsymmetrische Leitung
die beiden Leiter sind verschieden geformt
Zum Beispiel Koaxialkabel.
Paralleldrahtleitung
weniger Dämpfung, hohe Spannungsfestigkeit
Der Vorteil gegenüber Koax.
Netz- und HF-Kabel im Kanal
Einkopplung ins Versorgungsnetz
Ordnung sieht gut aus und schafft ein Störproblem.
Merken: SWR 1 ist das Ziel, größer ist schlechter, 0 gibt es nicht. Kabelverlust wächst mit Länge und Frequenz — und genau deshalb sieht ein längeres Kabel das SWR besser aus, ohne dass die Antenne besser wäre. Länge und Frequenz sind gegenläufig: zu tief resonant heißt kürzen, zu hoch resonant heißt verlängern. Neu in der Klasse E: der Wellenwiderstand kommt aus dem Aufbau, nicht vom Abschluss. Koax ist unsymmetrisch, die Paralleldrahtleitung symmetrisch und verlustärmer. Der N-Stecker hält 50 Ω bis in den GHz-Bereich. Und Netz- und HF-Kabel gehören nicht in denselben Kanal.
NG201Koaxialkabel weisen typischerweise Wellenwiderstände von ...ab Klasse N
60, 120 und 240 Ω auf.
50, 300 und 600 Ω auf.
50, 75 und 240 Ω auf.
50, 60 und 75 Ω auf.
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Richtig ist D: 50, 60 und 75 Ω auf.
Kniff: Nimm die drei Zahlen einer Antwort als Ganzes: eine einzige, die nicht zum Koaxialkabel gehört, macht sie falsch. Genau darauf setzen die Ablenkungen, denn zwei beginnen mit einem richtigen Wert. Vergleiche also jede Zahl einzeln, nicht nur die erste.
Warum die anderen nicht stimmen:
60, 120 und 240 Ω auf. – 60 Ω ist richtig, die beiden anderen Zahlen nicht: 120 und 240 Ω kommen bei Koaxialkabeln nicht vor. Die Antwort fängt richtig an und verdoppelt dann einfach weiter.
50, 300 und 600 Ω auf. – Nur der erste Wert stimmt. 300 und 600 Ω sind Werte symmetrischer Leitungen, die anders aufgebaut sind als ein Koaxialkabel.
50, 75 und 240 Ω auf. – Diese Antwort ist die gefährlichste, weil zwei von drei Zahlen stimmen. Der mittlere Wert der gesuchten Reihe fehlt jedoch: statt 60 Ω steht 240 Ω da, und der gehört nicht zum Koaxialkabel.
NG202Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?ab Klasse N
SMA
PL
BNC
N
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Richtig ist B: PL
Kniff: Man erkennt das System an drei Dingen zugleich: es wird geschraubt und nicht gesteckt, das Gewinde ist grob mit weit auseinanderliegenden Gängen, und der Innenraum ist vollständig mit Isoliermaterial ausgefüllt, so dass nur die Bohrung für den Mittelkontakt frei bleibt. Das ist das PL-System, auch UHF-Steckverbinder genannt, der klassische große Antennenstecker an Amateurfunkgeräten. Sein grobes Gewinde und der ausgefüllte Innenraum sind der Grund, warum er keinen genau festgelegten Wellenwiderstand hat und nur bis in den VHF-Bereich sinnvoll benutzt wird. Achtung bei den Namen: die Bezeichnung „UHF-Stecker“ ist historisch und sagt nichts darüber aus, bis zu welcher Frequenz das Teil brauchbar ist.
Warum die anderen nicht stimmen:
SMA – SMA-Verbinder sind sehr klein — das Gewinde hat nur etwa 6 mm Durchmesser — und werden mit einer Sechskantmutter mit dem Schlüssel angezogen, nicht mit einer gerändelten Hülse von Hand. Auf der Zeichnung ist die Griffhülse rund und gerändelt, und die Verbinder sind im Verhältnis zum Kabel dick und klobig.
BNC – BNC ist ein Bajonettverschluss: kein Gewinde, sondern zwei seitliche Stifte an der Buchse und zwei winkelförmige Schlitze im Verschlussring, und man dreht nur eine Vierteldrehung. Die Zeichnung zeigt dagegen ein umlaufendes Gewinde mit vielen Gängen und keine Stifte oder Schlitze.
N – Der N-Verbinder wird ebenfalls geschraubt und sieht auf einer Umrisszeichnung ähnlich aus — der Unterschied liegt im Feinen: Sein Gewinde ist deutlich feiner, er hat eine Dichtung für den Außeneinsatz, und in der Buchse sieht man den geschlitzten Federkontakt in einem größtenteils hohlen Innenraum. Hier sind die Gewindegänge grob und weit auseinander, und der Innenraum ist bis auf die Kontaktbohrung ausgefüllt. Der N-Verbinder ist in der Nachbarfrage NG204 gezeichnet.
NG203Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?ab Klasse N
BNC
SMA
PL
N
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Richtig ist A: BNC
Kniff: Entscheidend ist, WIE die beiden Hälften halten. Hier laufen zwei hakenförmige Schlitze um die Hülse und am Gegenstück stehen kleine Zapfen hervor: man steckt zusammen, dreht eine Viertelumdrehung, und die Zapfen rasten in den Haken ein. Das ist ein Bajonettverschluss, und unter den vier genannten Systemen hat nur BNC einen solchen. Die anderen drei — SMA, PL und N — werden alle geschraubt und hätten daher ein sichtbares Gewinde. Sichtbare Schlitze und Zapfen statt Gewinde: BNC.
Warum die anderen nicht stimmen:
SMA – SMA ist ein sehr kleiner Schraubverbinder, etwa fingernagelbreit, mit feinem Außengewinde und einer Sechskantmutter, die man mit dem Schlüssel anzieht. In der Zeichnung gibt es weder Gewinde noch Sechskant, sondern eine gerändelte Hülse mit Bajonettschlitzen.
PL – Der PL-Verbinder (auch UHF-Verbinder genannt) hat ein kräftiges, grobes Außengewinde auf einer langen Überwurfhülse, die man mehrere Umdrehungen aufschraubt. Gewindegänge sind in der Zeichnung nirgends zu sehen.
N – Der N-Verbinder ist ebenfalls ein Schraubverbinder, größer als SMA, mit Gewinde und Überwurfmutter. Auch er hat keinen Bajonettverschluss; die beiden hakenförmigen Schlitze und die seitlichen Zapfen im Bild passen nur zu BNC.
NG204Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?ab Klasse N
N
PL
SMA
BNC
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Richtig ist A: N
Kniff: Die Zeichnung zeigt einen Schraubverbinder, aber ohne das grobe, weit auseinanderliegende Gewinde: statt dessen nur wenige, dicht beieinanderliegende Rillen und glatte, sauber abgesetzte Zylinderflächen mit Dichtringen. Dazu kommt der Blick in die Buchse: der Mittelkontakt ist ein geschlitzter Federkontakt in einem überwiegend hohlen Innenraum. Genau das kennzeichnet das N-System — ein Schraubverbinder mit feinem Gewinde, festgelegtem Wellenwiderstand und einer Dichtung, deshalb auch für Antennen im Freien und für höhere Frequenzen brauchbar als PL. Die eigentliche Prüfarbeit ist der Vergleich mit der Nachbarfrage NG202: dort liegt das Gewinde grob und offen sichtbar, hier nicht.
Warum die anderen nicht stimmen:
PL – Der PL-Verbinder, auch UHF-Verbinder genannt, ist am groben Gewinde mit weit auseinanderliegenden Gängen zu erkennen; in seiner Buchse ist der Innenraum voll mit Isoliermaterial ausgefüllt, so dass nur die Bohrung für den Mittelkontakt frei bleibt. Auf dieser Zeichnung sind die Rillen fein und dicht, und man sieht in einen hohlen Innenraum mit geschlitztem Federkontakt. PL ist in der Nachbarfrage NG202 gezeichnet.
SMA – SMA-Verbinder sind wesentlich kleiner, ihr Gewinde hat nur etwa 6 mm Durchmesser, und angezogen werden sie an einer Sechskantmutter mit dem Schlüssel. Die Zeichnung zeigt runde, kreuzweise gerändelte Griffhülsen zum Drehen mit der Hand und einen im Verhältnis zum Kabel kräftigen Körper.
BNC – BNC hat überhaupt kein Gewinde, sondern einen Bajonettverschluss: zwei Stifte an der Buchse und zwei winkelförmige Schlitze im Verschlussring, eine Vierteldrehung genügt. Auf der Zeichnung fehlen Stifte und Schlitze, und die Hälften haben umlaufende Gewinde- und Dichtflächen.
NG205Welches HF-Steckverbindungs-System wird in der folgenden Darstellung gezeigt?ab Klasse N
SMA
PL
N
BNC
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Richtig ist A: SMA
Kniff: Am Bild entscheidet die Art des Verschlusses, nicht die Größe: einen Maßstab gibt die Zeichnung nicht her. Zu sehen ist ein Gewinde — also wird geschraubt, und BNC mit seinem Bajonett fällt sofort weg. Weiter: die Überwurfmutter ist ein Sechskant zum Ansetzen eines Schlüssels, das Gewinde ist fein mit dicht stehenden Gängen, und der Innenstift ist sehr dünn. So sieht SMA aus, der kleinste der vier Verbinder; man zieht ihn mit einem Achter-Schlüssel an. PL und N dagegen werden von Hand an einer gerändelten Hülse gedreht.
Warum die anderen nicht stimmen:
BNC – BNC hat keinen Gewindeverschluss, sondern einen Bajonettverschluss: eine gerändelte Hülse mit zwei hakenförmigen Schlitzen, die man eine Viertelumdrehung über zwei Zapfen dreht. In dieser Zeichnung sind klar Gewindegänge zu sehen, keine Schlitze.
PL – Der PL-Verbinder (auch UHF-Verbinder) wird ebenfalls geschraubt, hat aber ein grobes Gewinde auf einer langen, deutlich dickeren Überwurfhülse mit Rändelung zum Drehen von Hand. Hier sind das Gewinde fein und die Mutter ein Sechskant für den Schlüssel.
N – Der N-Verbinder ist auch ein Schraubverbinder, aber ein wesentlich größerer, für dicke Koaxialkabel, mit gerändelter Überwurfhülse. Die Größe kann man aus der Zeichnung nicht ablesen, wohl aber die Rändelung — und die fehlt hier; stattdessen steht da ein Sechskant.
NG206Welche der folgenden HF-Steckverbindungs-Systeme sind für hohe Frequenzen (oberhalb 300 MHz) am besten geeignet?ab Klasse N
N und SMA
BNC und Cinch
UHF und BNetzA
Cinch und SMA
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Richtig ist A: N und SMA
Kniff: Gefragt sind zwei Bauformen, also müssen beide taugen: ein einziger ungeeigneter Steckertyp macht das Paar falsch. Darauf baut die Frage, denn zwei Antworten stellen einen brauchbaren Namen neben einen untauglichen. Eine Antwort nennt außerdem gar keinen Steckverbinder.
Warum die anderen nicht stimmen:
BNC und Cinch – BNC ist noch mäßig brauchbar, Cinch dagegen ist Niederfrequenztechnik ohne definierten Wellenwiderstand. Für „am besten geeignet“ oberhalb 300 MHz reicht dieses Paar nicht.
UHF und BNetzA – Der UHF-Stecker trägt die Frequenz nur im Namen; sein Wellenwiderstand ist nicht durchgehend, weshalb er für hohe Frequenzen gerade nicht taugt. Und die BNetzA ist kein Steckverbinder, sondern die Behörde.
Cinch und SMA – SMA ist eine der gesuchten Bauformen, Cinch zieht die Antwort herunter. Ein Cinch-Übergang wirkt im Hochfrequenzweg als Störstelle mit falschem Wellenwiderstand.
NG207Zwischen VHF/UHF-Transceiver und Antenne soll ein Koaxialkabel verwendet werden. Welche Aspekte sind neben dem richtigen Wellenwiderstand bei der Kabelauswahl zu beachten?ab Klasse N
Die Kabellänge hat keinen Einfluss auf die Kabeldämpfung.
Die Dämpfung sinkt mit zunehmender Länge und Frequenz.
Die Verluste steigen mit zunehmender Länge und Frequenz.
Die Frequenz hat keinen Einfluss auf die Kabeldämpfung.
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Richtig ist C: Die Verluste steigen mit zunehmender Länge und Frequenz.
Kniff: Drei der vier Antworten sind aus denselben zwei Größen gebaut: Länge und Frequenz. Prüfe für jede getrennt, in welche Richtung sie wirkt — beide erhöhen die Dämpfung. Eine Antwort dreht die Richtung um, zwei streichen jeweils eine der Größen ganz.
Warum die anderen nicht stimmen:
Die Kabellänge hat keinen Einfluss auf die Kabeldämpfung. – Die Dämpfung wird in Dezibel je Länge angegeben: doppelte Länge heißt doppelter Verlust in Dezibel. Verwechselt wird der Wellenwiderstand, der wirklich nicht von der Länge abhängt, mit der Dämpfung, die es tut.
Die Dämpfung sinkt mit zunehmender Länge und Frequenz. – Die beiden richtigen Größen stehen da, nur die Richtung ist gedreht. Mehr Kabel und höhere Frequenz bedeuten mehr Verlust — sonst käme aus einem sehr langen Kabel am Ende mehr heraus als hineingeht.
Die Frequenz hat keinen Einfluss auf die Kabeldämpfung. – Gerade die Frequenzabhängigkeit macht die Kabelwahl auf UKW wichtig: dasselbe Kabel dämpft auf 70 cm stärker als auf 2 m. Hier wird das Verhalten bei Niederfrequenz auf den Hochfrequenzweg übertragen.
NG208Das koaxiale 50 Ω-Antennenkabel der 2 m-Amateurfunkstation wird mit einem gleichwertigen Koaxialkabel verlängert. Die Messung des SWR ergibt nach der Verlängerung einen besseren Wert. Was schließen Sie daraus? Durch die Verlängerung wird...ab Klasse N
die Dämpfung erhöht und das reflektierte Signal verringert.
die Dämpfung verringert und das reflektierte Signal verstärkt.
die Dämpfung erhöht und das reflektierte Signal verstärkt
die Dämpfung verringert und das reflektierte Signal verringert.
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Richtig ist A: die Dämpfung erhöht und das reflektierte Signal verringert.
Kniff: Jede Antwort ist ein Paar aus zwei Behauptungen, und beide müssen stimmen: zusätzliches Kabel kann Verluste nur vergrößern, also fallen die Antworten mit „Dämpfung verringert“ sofort weg. Für die zweite Hälfte verfolge den Weg der reflektierten Welle — sie läuft das neue Stück Kabel ein zweites Mal und wird dabei noch einmal gedämpft, bevor sie das Messgerät erreicht. Das Messgerät zeigt also nichts Falsches an, es sieht nur weniger Rücklauf; an der Anpassung der Antenne hat sich nichts geändert.
Warum die anderen nicht stimmen:
die Dämpfung verringert und das reflektierte Signal verstärkt. – Beide Hälften sind verkehrt. Mehr Kabel senkt die Dämpfung nicht, und ein stärkerer Rücklauf würde ein schlechteres SWR bedeuten — gemessen wurde aber ein besserer Wert.
die Dämpfung erhöht und das reflektierte Signal verstärkt – Die erste Hälfte stimmt, die zweite widerspricht dem Messergebnis. Dieselbe Dämpfung, die die hinlaufende Welle schwächt, schwächt die reflektierte auf dem Rückweg ebenfalls; verstärken kann ein Stück Kabel sie nicht.
die Dämpfung verringert und das reflektierte Signal verringert. – Das Ergebnis der zweiten Hälfte ist richtig, die Begründung davor dreht die Ursache um: den Rücklauf verringert nicht weniger Dämpfung, sondern mehr. Der angehängte Text „Symmetrierung und Mantelwellen“ ist eine Abschnittsüberschrift aus dem Katalog und gehört nicht zur Antwort.
Fragen und Abbildungen: Prüfungsfragenkatalog der Bundesnetzagentur, 3. Auflage (gültig seit 24. Juni 2024), Datenlizenz Deutschland – Namensnennung – 2.0. Die Antworten sind gemischt. Erklärungen, Lösungswege und Begriffsblätter: Amateurfunk-Trainer.
