Hochfrequenz-Analyser für Frequenzen von
800MHz bis 2,5GHz
(3,3GHZ mit erhöhter Toleranz)
Bedienungsanleitung
Revision 4.5
Diese Anleitung wird kontinuierlich aktualisiert, verbessert und
erweitert. Unter www.gigahertz-solutions.de finden Sie immer
die aktuellste Fassung zum download.
Bitte lesen Sie diese Bedienungsanleitung unbedingt vor der
ersten Inbetriebnahme aufmerksam durch.
Sie gibt wichtige Hinweise für den Gebrauch, die Sicherheit
und die Wartung des Gerätes.
Außerdem enthält sie wichtige Hintergrundinformationen,
die Ihnen eine aussagefähige Messung ermöglichen.
Professionelle Technik
Die Feldstärkemessgeräte von GIGAHERTZ
SOLUTIONS
Messtechnik für hochfrequente Wechselfelder: Messtechnik professionellen Standards
wurde mit einem weltweit einmaligen PreisLeistungs-Verhältnis realisiert. Möglich wurde
dies durch den konsequenten Einsatz innovativer und teilweise zum Patent angemeldeter Schaltungselemente sowie durch modernste Fertigungsverfahren.
Dieses Gerät ermöglicht eine qualifizierte
Messung hochfrequenter Strahlung von
800MHz bis 2,5GHz (3,3GHZ). Dieser Bereich
wird aufgrund der großen Verbreitung digitaler, meist gepulster Funkdienste wie des Mobilfunks, schnurloser Telefone, von Mikrowellenherden und den Zukunftstechnologien
UMTS und Bluetooth als biologisch besonders relevant angesehen.
Wir danken Ihnen für das Vertrauen, das Sie
uns mit dem Kauf des HF58B bewiesen haben und sind überzeugt, dass Ihnen dieses
Gerät nützliche Erkenntnisse bringen wird.
Über diese Anleitung hinaus bieten wir zusammen mit unseren Partnerunternehmen
Anwenderseminare zur optimalen Nutzung
unserer Messtechnik sowie zu wirksamen
Schutzlösungen an.
Bei Problemen bitten wir Sie, uns zu kontaktieren! Wir helfen Ihnen schnell, kompetent
und unkompliziert.
Sicherheitshinweise:
Bitte lesen Sie diese Bedienungsanleitung unbedingt vor der
ersten Inbetriebnahme aufmerksam durch. Sie gibt wichtige
Hinweise für die Sicherheit, den Gebrauch und die Wartung
des Gerätes.
Das Messgerät nicht in Berührung mit Wasser bringen oder
bei Regen benutzen. Reinigung nur von außen mit einem
schwach angefeuchteten Tuch. Keine Reinigungsmittel oder
Sprays verwenden.
Vor der Reinigung oder dem Öffnen des Gehäuses das Gerät
ausschalten und alle mit dem Gerät verbundenen Kabel entfernen. Es befinden sich keine durch den Laien wartbaren
Teile im Inneren des Gehäuses.
Aufgrund der hohen Auflösung des Messgerätes ist die Elektronik hitze-, stoß- und berührungsempfindlich. Deshalb nicht
in der prallen Sonne oder auf der Heizung o.ä. liegen lassen,
nicht fallen lassen oder im geöffnetem Zustand an den Bauelementen manipulieren.
Dieses Gerät nur für die vorgesehenen Zwecke verwenden.
Nur mitgelieferte oder empfohlene Zusatzteile verwenden.
Zu beachten: Mit Vorverstärker und Dämpfer verändert sich die Skalierung.
5) Wahlschalter für die Signal-Bewertung. Standardeinstellung = „Spitzenwert“.
Wenn „Spitze halten“ („peak hold“) ein-
gestellt ist, so kann mit dem kleinen Serviceschalter schräg rechts darunter noch
zusätzlich die Zeitkonstante eingestellt
werden, d.h. ob der Spitzenwert langsamer oder schneller „zurückläuft“. Stan-dardeinstellung = „lang“. Mit dem Taster 13 kann der Spitzenwert manuell zurückgesetzt werden.
6) Die Einheit der angezeigten Zahlenwerte
wir durch kleine Balken links im Display
9) Pegelanpassungsschalter nur bei Ver-
wendung der optional erhältlichen Zwischenstecker zur Verstärkung und Dämpfung
(nicht im Standardlieferumfang) . Bei di-
rektem Anschluss des Antennenkabels
ist die Standardeinstellung „0 dB“ rich-
Ohne die entsprechenden Zwischenstecker führt
tig.
jede andere Einstellung nur zu einem Kommafehler,
nicht etwa einer realen Pegelanpassung.
10) Ein-/Ausschalter. In der mittleren Schal-
terstellung ... .. (Standard) ist die
Audioanalyse aktiviert. In der obersten
Schalterstellung
feldstärkeproportionales Tonsignal zugeschaltet
1
.
. ist zusätzlich ein
11) Signalanteil: In der Schalterstellung
„Voll“ wird die gesamte Leistungsflussdichte aller Signale im betrachteten Frequenzbereich dargestellt, in der Schalterstellung „Puls“ nur der amplitudenmodulierte (gepulste) Anteil.
12) Das Gerät ist mit einer Auto-Power-OffFunktion
2
ausgestattet.
13) Taster zur Rücksetzung d. Spitzenwertes.
(so lange drücken, bis der Wert nicht weiter zurückgeht!)
Standardeinstellung wichtiger Funktionen
ist gelb markiert.
angezeigt:
Balken oben = mW/m²
(Milliwatt/m²)
Balken unten = µW/m² (Mikrowatt/m²)
7) Gleichspannungsausgang z.B. für Langzeitaufzeichnungen.
1 Volt DC bei Vollausschlag.
8) Anschlussbuchse für das Antennenkabel. Die Antenne wird in den Kreuzschlitz
auf der Gerätestirnseite gesteckt.
1
„Geigerzählereffekt“. Bei Verwendung sollte der Lautstärkeregler für die Audioanalyse ganz nach links gestellt werden.
2
Nach ca. 30 Min. schaltet es sich automatisch ab, um
ungewolltes Entladen zu vermeiden. Wenn ein zu geringer Ladezustand des Akkus durch „low Batt.“ angezeigt wird, schaltet sich das Gerät bereits nach zwei bis
drei Minuten ab um eine Tiefentladung zu vermeiden.
Längere Schalterknöpfe: Standardfunktionen.
Kürzere Schalterknöpfe: Um ein versehentli-
ches Umschalten zu vermeiden, sind Schalter, die seltener oder nur mit optionalem Zubehör benötigt werden, kürzer ausgeführt.
Inhalt der Verpackung
Messgerät
Aufsteckbare Antenne mit Antennenkabel
NiMH-Akkublock (im Gerät)
Netzgerät
Adapter 2,5 mm Klinkenstecker auf 3,5 mm
Klinkenbuchse
Adapter 3,5 mm Klinkenstecker auf BNC
2,5 mm Klinkenstecker für eigene Kabelkon-
fektionierungen
Ausführliche Bedienungsanleitung (deutsch)
Hintergrundinformationen zum Thema
„Elektrosmog“
Vorbereitung des Messgerätes
Anschluss der Antenne
Der Winkelstecker der Antennenzuleitung
wird an der Buchse rechts oben am Basisgerät angeschraubt. Festziehen mit den
Fingern genügt - ein Gabelschlüssel sollte
nicht verwendet werden, weil damit das Gewinde überdreht werden kann.
Diese SMA-Verbindung mit vergoldeten Kontakten ist die hochwertigste industrielle HFVerbindung in dieser Größe.
Vorsichtig den festen Sitz der Steckverbindung an der Antennenspitze überprüfen. Die
Steckverbindung an der Antennenspitze sollte nicht geöffnet werden.
An der Antennenspitze befinden sich zwei
Leuchtdioden zur Funktionsdiagnose bei
eingeschaltetem Messgerät. Die rote LED
leuchtet, wenn die Antenne richtig anschlossen ist und die Stecker und die Antennenleitung in Ordnung sind. Die grüne LED überprüft die Leitungen und Lötstellen auf der
Antenne selbst und leuchtet, wenn hier alle
Kontakte ordnungsgemäß sind.
Antenne in den kreuzförmigen Schlitz in der
abgerundeten Gerätestirnseite stecken. Damit sich das Antennenkabel „entspannt“ in
einem Bogen unter dem Messgeräteboden
zwischen Antenne und Antennenbuchse des
Messgerätes ausrichten kann, ggf. für die
Ausrichtung des Kabels die Schraubverbindung an der Buchse etwas lockern.
freihändig verwendet werden. Bei der freihändigen Verwendung ist darauf zu achten,
dass die Finger nicht den ersten Resonator
oder Leiterbahnen auf der Antenne berühren.
Es empfiehlt sich also, möglichst weit hinten
anzufassen. Für Präzisionsmessungen sollte
die Antenne nicht mit den Fingern gehalten
werden, sondern in der Halterung an der
Stirnseite des Messgerätes verwendet werden. Eine (sehr massive) Klemmzange zur
Stativmontage ist beispielsweise direkt beim
Hersteller unter www.berlebach.de erhältlich.
Auf den Schaft der beiden Stecker des Antennenkabels sind Ferritröhrchen zur Verbesserung der Antenneneigenschaften aufgesteckt
3
.
Überprüfung der Akkuspannung
Wenn die „Low Batt.“-Anzeige senkrecht in
der Mitte des Displays angezeigt wird, so ist
keine zuverlässige Messung mehr gewährleistet. In diesem Falle Akku laden.
Falls gar keine Anzeige auf dem Display erscheint, Kontaktierung des Akkus prüfen
bzw. versuchsweise eine 9 Volt E-BlockBatterie (Alkalimangan) einsetzen. (Siehe Kapitel „Akkuwechsel“)
Vorsicht: Bei temporärem Batteriebetrieb
darf keinesfalls das Netzteil angeschlossen
werden!
Wichtig: Antennenkabel nicht knicken!
Die Antenne kann sowohl an der Stirnseite
des Messgerätes “eingesteckt“, als auch
Sollten sich diese Ferritröllchen im Laufe der Zeit
lösen, so können sie problemlos mit jedem Haushaltskleber wieder angeklebt werden.
Digitaler Hochfrequenz - Analyser HF58B
Hinweis
Jeder Schaltvorgang (z.B. Messbereichswechsel) führt systemimmanent zu einer kurzen Übersteuerung, die auf dem Display dargestellt wird.
Das Messgerät ist nun einsatzbereit.
Im nächsten Kapitel sind einige essentielle
Grundlagen für eine belastbare HF-Messung
kurz zusammengefasst. Wenn Ihnen diese
nicht geläufig sind, so sollten Sie dieses Ka-
pitel keinesfalls überspringen, da sonst leicht
gravierende Fehler in der Messung
unterlaufen können.
Eigenschaften
hochfrequenter Strahlung...
Vorab: Für Hintergrundinformationen zum
Thema „Elektrosmog durch hochfrequente
Strahlung“ verweisen wir auf die umfangreiche Fachliteratur zu diesem Thema. In dieser
Anleitung konzentrieren wir uns auf diejenigen Eigenschaften, die für die Messung im
Haushalt von besonderer Bedeutung sind.
Wenn hochfrequente Strahlung des betrachteten Frequenzbereichs auf irgendein Material auftrifft, so
1. durchdringt sie es teilweise
2. wird sie teilweise reflektiert
3. wird sie teilweise absorbiert.
Die Anteile hängen dabei insbesondere vom
Material, dessen Stärke und der Frequenz
der HF-Strahlung ab. So sind z.B. Holz,
Gipskarton, Dächer und Fenster oft sehr
durchlässige Stellen in einem Haus.
Eine sehr gut recherchierte und visualisierte Übersicht
über die Dämpfungswirkung verschiedener Baustoffe
sowie umfangreichen Tipps zur Reduktion der Belastung findet sich in dem Internetportal www.ohneelektrosmog-wohnen.de .
Die umfangreichste Sammlung von genauen Daten zur
Abschirmwirkung verschiedener Baustoffe liefert die
ständig aktualisierte Studie „Reduzierung hochfrequenter Strahlung - Baustoffe und Abschirmmaterialien“ von
Dr. Moldan / Prof. Pauli (www.drmoldan.de).
Mindestabstand
Erst in einem bestimmten Abstand von der
Stahlungsquelle („Fernfeld“) kann Hochfrequenz in der gebräuchlichen Einheit „Leistungsflussdichte“ (W/m²) quantitativ zuverlässig gemessen werden.
Auch in der Fachliteratur findet man unterschiedliche Angaben darüber, wo die Fernfeldbedingungen beginnen, wobei die Angaben zwischen dem 1,5-fachen und dem 10fachen der Wellenlänge liegen. Als einfach
zu merkende Faustregel können Sie von folgenden Untergrenzen ausgehen:
etwa der 2,5-fachen Wellenlänge)
(entsprechend
Bei 27 MHz ab ca. 27 Metern
Bei 270 MHz ab ca. 2,7 Metern
Bei 2700 MHz ab ca. 27 Zentimetern
Die Untergrenzen verhalten sich also
umgekehrt proportional
Hintergrund: Im Nahfeld müssen die elektrische und
magnetische Feldstärke des HF-Feldes separat ermittelt werden (d.h. sie sind nicht ineinander umrechenbar); während man diese im Fernfeld ineinander umrechnen kann und in Deutschland meist als Leistungsflussdichte in W/m² (bzw. µW/m² oder mW/m²) ausdrückt.
Polarisation
Wenn hochfrequente Strahlung gesendet
wird, so bekommt sie eine „Polarisation“ mit
auf den Weg, d.h. die Wellen verlaufen entweder in der horizontalen oder der vertikalen
Ebene. Im besonders interessanten Mobilfunkbereich verlaufen sie zumeist vertikal
oder unter 45 Grad. Durch Reflexion und
dadurch, dass die Handys selbst irgendwie
liegen können oder gehalten werden, sind
auch andere Polarisationsebenen möglich.
Es sollte deshalb immer zumindest die vertikale und die 45° Ebene gemessen werden.
Die aufgesteckte Antenne misst die vertikal
polarisierte Ebene, wenn die Oberseite (Display) des Messgerätes waagerecht positioniert ist. Ein besonderes Merkmal der mitge-
lieferten logarithmisch-periodischen Antenne
ist die besonders gute Ent
vertikaler und horizontaler Ebene (auch wenn
der Aufbau mit dem waagerechten „Flügel“
eine gleichzeitige Messung der horizontalen
und vertikalen Ebenen suggeriert – das Gegenteil ist der Fall!).
Örtliche und zeitliche Schwankungen
Durch - teilweise frequenzselektive – Reflexionen kann es besonders innerhalb von Gebäuden zu punktuellen Verstärkungen oder
Auslöschungen der hochfrequenten Welle
kommen. Außerdem strahlen die meisten
Sender und Handys je nach Empfangssituation und Netzbelegung über den Tag bzw.
über längere Zeiträume mit unterschiedlichen
Sendeleistungen.
Alle vorgenannten Punkte haben Einfluss auf
die Messtechnik und in besonderem Maße
auf das Vorgehen beim Messen und die
Notwendigkeit mehrfacher Messungen.
kopplung zwischen
... und Konsequenzen für die
Durchführung der Messung
Wenn Sie ein Gebäude, eine Wohnung oder
ein Grundstück HF-technisch „vermessen“
möchten, so empfiehlt es sich immer, die
Einzelergebnisse zu protokollieren, damit
Sie sich im nachhinein ein Bild der Gesamtsituation machen zu können.
Ebenso wichtig ist es, die Messungen meh-rere Male zu wiederholen: Erstens zu unterschiedlichen Tageszeiten und Wochentagen,
um die teilweise erheblichen Schwankungen
nicht zu übersehen. Zweitens aber sollten die
Messungen auch über längere Zeiträume
hinweg gelegentlich wiederholt werden, da
sich die Situation oft quasi „über Nacht“ verändern kann. So kann schon die versehentliche Absenkung der Sendeantenne um wenige Grad, z.B. bei Montagearbeiten am Mobilfunkmast, gravierenden Einfluss haben. Insbesondere aber wirkt sich selbstverständlich
die enorme Geschwindigkeit aus, mit der die
Mobilfunknetze heute ausgebaut werden.
Dazu kommt noch der geplante Ausbau der
UMTS-Netze, der eine starke Zunahme der
Belastung erwarten lässt, da systembedingt
das Netz an UMTS-Basisstationen deutlich
dichter gewebt sein muss als bei den heutigen GSM-Netzen.
Auch wenn Sie eigentlich die Innenräume
vermessen möchten, so empfiehlt es sich,
zunächst auch außerhalb des Gebäudes eine
Messung in alle Richtungen durchzuführen.
Ggf. aus dem geöffneten Fenster messen.
Dies erlaubt erste Hinweise auf die „HFDichtigkeit“ des Gebäudes einerseits und auf
mögliche gebäudeinterne Quellen andererseits (z.B. DECT-Telefone, auch von Nachbarn).
Außerdem sollte man bei einer Innenraummessung immer beachten, dass diese über
die spezifizierte Genauigkeit der verwendeten
Messtechnik hinaus eine zusätzliche Messunsicherheit durch die aus den beengten
Verhältnissen resultierenden „stehenden Wellen“, Reflexionen und Auslöschungen mit
sich bringt. Nach der „reinen Lehre“ ist eine
quantitativ genaue HF-Messung prinzipiell
nur unter so genannten „Freifeldbedingungen“ reproduzierbar möglich. Dennoch wird
in der Realität selbstverständlich auch in Innenräumen Hochfrequenz gemessen, da dies
die Orte sind, von denen die Messwerte benötigt werden. Um diese systemimmanente
Messunsicherheit möglichst gering zu halten,
sollte man aber genau die Hinweise zur
Durchführung der Messung beachten.
Wie bereits in den Vorbemerkungen erwähnt,
können die Messwerte schon durch geringe
Veränderung der Messposition relativ stark
schwanken (meist deutlich stärker als im Bereich der Niederfrequenz). Es ist sinnvoll,
das lokale Maximum im betreffenden
Raum für die Beurteilung der Belastung
heranzuziehen, auch wenn dieser Ort nicht
exakt mit dem zu untersuchenden Punkt, z.B.
dem Kopfende des Bettes übereinstimmt.
Der Grund liegt in der Tatsache begründet,
dass oft schon kleinste Veränderungen der
Umgebung zu recht großen Veränderungen
der lokalen Leistungsflussdichte führen können. So beeinflusst bereits die messende
Person den genauen Ort des Maximums.
Insofern kann also ein zufällig geringer
Messwert am relevanten Platz am nächsten
Tag schon wieder viel höher sein. Das Maximum im Raum aber verändert sich meist nur,
wenn sich an den Strahlungsquellen etwas
ändert, ist also repräsentativer für die Beurteilung der Belastung.
Die folgenden Beschreibungen beziehen sich
auf die Immissionsmessung, d.h. auf die
Ermittlung der für den Grenzwertvergleich
relevanten, summarischen Leistungsflussdichte.
Eine zweite messtechnische Anwendung des
vorliegenden Gerätes ist diejenige, die Verursacher dieser Belastung zu identifizieren
bzw. – noch wichtiger - geeignete Abhilfebzw. Abschirmungsmaßnahmen festzulegen,
also letztlich eine Emissionsmessung. Hierfür ist die mitgelieferter LogPer-Antenne prädestiniert. Das Vorgehen zur Festlegung geeigneter Abschirmmaßnahmen wird am Ende
dieses Kapitels in einem speziellen Abschnitt
beschrieben.
Schritt-für-Schritt-Anleitung
zur Durchführung der Messung
Vorbemerkung zur Antenne
Grundsätzlich gibt es logarithmisch-periodische Antennen in zwei Ausführungen:
- Optimiert als Peil
nungswinkel – optimale Peilcharakteristik /
schlechtere Messeigenschaften) oder
Die mitgelieferte Antenne stellt einen ausgewogenen Kompromiss aus einer hervorragenden Messcharakteristik und gleichzeitig
noch sehr guten Peileigenschaften dar. Somit
kann die Richtung des Strahlungseinfalls
zuverlässig ermittelt werden - eine Grundvoraussetzung für eine zielgerichtete Sanierung.
Wichtig: Da die Antenne zur Reduktion des
Erdeinflusses nach unten abgeschirmt ist,
sollte man mit der Antennen“spitze“ etwa 10°
das eigentliche Messobjekt zielen, um
unter
Verfälschungen im Grenzübergang zu vermeiden (bei leicht erhöhten Zielen, z.B. Mobilfunkmast, ggf. einfach horizontal peilen.
S
iehe Zeichnung).
antenne (schmaler Öff-
antenne (breiter Öff-
Wenn man als „Zielhilfe“ von der oberen Vorderkante des Messgerätes über die Spitze
des kleinsten Resonators peilt hat man diese
10° recht gut erreicht. Plus/Minus ein paar
Grad machen dabei keinen wesentlichen
Unterschied. Die „Ziellinie“ ist auf der Antenne markiert.
Das konkrete Vorgehen für eine aussagefähige Messung wird weiter hinten noch detailliert beschrieben.
Die ungewöhnliche Ausprägung der Ihnen
hier vorliegenden logarithmisch-periodischen
Antenne ist Gegenstand einer unserer Patentanmeldungen. Sie erlaubt eine sehr gute
Trennung der horizontalen und vertikalen
Polarisationsebene und hat einen deutlich
günstigeren Frequenzverlauf (geringere „Welligkeit“) als herkömmliche logarithmischperiodische Antennen.
nisch schwierigeren Messung der vertikalen Polarisationsebene ist sie zudem deutlich besser gegen den
verfälschenden Erdeinfluss abgeschirmt. )
Auf dem Display wird immer die Leistungsflussdichte am Messort angezeigt, in
die Richtung, auf welche die Antenne zeigt
(genauer: Bezogen auf das Raumintegral der
„Antennenkeule“).
Die mitgelieferte logarithmisch-periodische
Antenne ist auf den Frequenzbereich von ca.
800 MHz bis 2500 MHz (=2,5 GHz) optimiert,
mit einer etwas erhöhten Minustoleranz reicht
der Frequenzbereich sogar bis über 3,3 GHz.
Er umfasst die Mobilfunkfrequenzen GSM900
und GSM1800 (in Deutschland: D1, D2, Eplus, O
DECT-Standard, Mobilfunkfrequenzen nach
2), schnurlose Telefone nach dem
(Für Profis: Bei der tech-
dem UMTS-Standard, WLAN und Bluetooth,
einige Radarfrequenzen sowie weitere kommerziell genutzte Frequenzbänder (natürlich
können auch Mikrowellenherde damit auf
Dichtigkeit überprüft werden). Bis auf letztere Verursacher sind alle genannten Strahlungsquellen digital gepulst und werden von
kritischen Medizinern als biologisch besonders relevant betrachtet.
Damit diese kritischen Strahlungsverursacher
optimal gemessen werden können, ist der
Frequenzbereich der Antenne bewusst nach
unten begrenzt (bei ca. 800 MHz), d.h. niedrigere Frequenzen werden unterdrückt. Verstärkt wird diese Unterdrückung niedriger
Frequenzen durch ein internes Hochpassfilter
bei 800 MHz. Auf diese Weise werden Verfälschungen der Messergebnisse durch darunter liegende Strahlungsquellen wie Rundfunk,
Fernsehen oder Amateurfunk weitestgehend
vermieden.
Um auch Frequenzen unter 800 MHz quantitativ zu messen, sind aus dem Hause Gigahertz Solutions die Geräte HFE35C und
HFE59B mit aktiven, horizontal isotropen
Ultrabreitbandantennen von 27 MHz aufwärts
erhältlich.