Die Lecherleitung: Ein einfaches Gerät zur Messung der Wellenlänge und Frequenz eines Senders

Im folgenden wollen wir mit einer Lecherleitung die Wellenlänge und damit die Frequenz eines Senders im Bereich von 1 GHz messen. Dazu spannen wir zwei blanke Drähte in einem Abstand von ca. 1 cm über eine Länge von 80 bis 100 cm. Diese Drähte kann man auch, wie hier zu sehen auf einem Holzbrettchen montieren, wobei die Drähte zum Beispiel mit Klammern aus einem Hefter oder Tacker befestigt werden können. Die Drähte sind genau gleich lang und an den Enden nicht miteinander verbunden. An der Lecherleitung wird der zu messende Sender mit einer an die zwei Drähte der Lecherleitung angelöteten Drahtschleife angekoppelt.

 

 

Das Bild zeigt das Ende der Lecherleitung mit der angelöteten Drahtschleife.

 

Die an der Lecherleitung angelötete Drahtschleife wird so nah wie möglich an der Spule des Senders befestigt damit eine Energieübertragung stattfinden kann. Dazu kann man Klebeband verwenden.

 

Nun fahren wir mit einer Glühbirne passender Stärke (in unserem Fall 5 Volt, 20 Milliampere, also 100 Milliwatt) so über die Lecherleitung, daß jeweils ein Anschluß der Birne einen Draht der Lecherleitung berührt. Im Bild ist die Glühbirne auf ein Stück Platine gelötet so daß man sie leichter halten kann. Wir erkennen daß sich auf der Lecherleitung einzelne Punkte befinden an denen das Lämpchen besonders hell leuchtet und andere Punkte an denen es nicht leuchtet. Der Grund dafür liegt darin, daß der Hochfrequenzstrom des Senders am Ende der Lecherleitung reflektiert wird und zurückläuft. Dadurch entsteht eine stehende Welle so daß bei der Überlagerung der vorlaufenden und der rücklaufenden Welle Punkte entstehen an denen die Spannung zwischen den beiden Drähten besonders hoch ist. Diese Punkte haben einen Abstand der der Hälfte der Wellenlänge entspricht.

Wir messen nun den Abstand zwischen zwei benachbarten Punkten, an denen die Lampe besonders hell leuchtet.

 

Der Abstand zwischen den zwei Punkten beträgt 19 cm. Natürlich kann man auch die Punkte messen an denen das Lämpchen am geringsten leuchtet, wenn das genauere Werte gibt. Die Spannung kann auch mit einem Voltmeter gemessen werden, wenn man einen Hochfrequenztastkopf verwendet.

Wir können nun die Wellenlänge berechnen. Die beträgt 2 mal 19 cm, also 38 cm. Elektromagnetische Wellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Deshalb kann man aus der Wellenlänge die Frequenz des Senders errechnen indem man die Lichtgeschwindigkeit durch die Wellenlänge teilt. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt 300000 km/s. Also 300 Millionen m/s durch 0,38 m.

300000000m/s : 0,38m = 789473684 pro Sekunde, also gerundet 790 MHz

Das Nomogramm im folgenden Bild zeigt den Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Frequenz, sodaß man nicht ständig nachrechnen muß. Das Nomogramm haben wir hier gefunden.

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