www.mikrocontroller.net

Forum: HF, Funk und Felder Reichweite Magnetron


Autor: µWelle (Gast)
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Hallo,
ich hab ne kurze Frage wie weit kann ich mit einem gereichteten 
Mikrowellen Magnetron funken? Ich frag nur aus einfacher Interesse ich 
will das auf gar keinen Fall machen.

Autor: lolig (Gast)
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800W oO
da sterben ein paar Wlan chips gg

Autor: zappie (Gast)
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Naja, ein Kommunikationssatellit wie Astra sendet so mit 50-60 Watt, 
kannst Dir ja ausrechnen wie weit man mit nem Magnetron aus der 
Mikrowelle kommt ;)

Autor: Mikrowellen-Terrorist (Gast)
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Hier gibts Bauanleitungen:
http://www.mikrowellenterror.de/

Autor: Stephan S. (outsider)
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Au weia, die Seite ist ja echt übel... Wenn das echt so läuft wie da 
beschrieben dann tun mir echt dir Opfer leid. Da muss man aber schon 
sehr kaltblütig sein um sowas fertigzubringen.

Ich glaub aber dass der Author von der Seite völlig paranoid ist.

Autor: µWelle (Gast)
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>Naja, ein Kommunikationssatellit wie Astra sendet so mit 50-60 Watt,
>kannst Dir ja ausrechnen wie weit man mit nem Magnetron aus der
>Mikrowelle kommt ;)
Damit kann man ja dann um die ganze Wlt funken oder zum Mond oder so lol

Autor: Stefan E. (sende_de)
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µWelle schrieb:
> Damit kann man ja dann um die ganze Wlt funken oder zum Mond oder so lol

Direkt um die ganze Welt funken wird schwierig, da sich die Wellen bei 
dieser Frequenz "quasioptisch", also nur "geradeaus" ausbreiten und 
nicht der Erdkrümmung folgen können.

Bis zum Mond und zurück ist aber durchaus machbar. Im Amateurfunk nennt 
sich so etwas EME (Erde-Mond-Erde). Google einfach mal nach "13cm EME". 
Da wirst Du sicher fündig...

Viele Grüße,

Stefan

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ein Standardmagnetron kommt leider nicht weit, da diese Frequenz 
(2.4GHz) eine hohe Absorbtion in Wasser hat. Da geht man etwas die Luft 
aufheizen.

Autor: Hewlett (Gast)
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Zum Senden brauchst du aber mindestens eine Sat-Schüssel, dann kann man 
so richtig Terror in Nachbars Garten machen.
Der merkt wahrscheinlich garnichts, denn eine Sat-Schüssel ist ein 
gewohnter Anblick, auch wenn sie auf einen selbst gerichtet ist.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Nebliger Pfad schrieb:
> Ein Standardmagnetron kommt leider nicht weit, da diese Frequenz
> (2.4GHz) eine hohe Absorbtion in Wasser hat.

<Loriot>Ach!</Loriot>

Wie kommt es dann, dass man bei dieser Frequenz bis zum Mond und
zurück funken kann?

http://www.g4fre.com/13cm_eme.htm

Dass 2,4 GHz irgendwie eine "Resonanzfrequenz" der Wasser-Dipole sei
und deshalb für Mikrowellenöfen benutzt würde, ist eine urban legend,
die sich hartnäckig hält.  Die Frequenz wird rein deshalb benutzt,
weil sie von den existierenden ISM-Bändern, bei denen die thermischen
Effekte der Strahlung sinnvoll nutzbar sind, die mit der sinnvollsten
Eindringtiefe ist.  Wenn man die Frequenz noch höher wählt, dringt die
Strahlung kaum noch ein, und die Erwärmung findet nur noch an der
Oberfläche statt (siehe die so genannten "nicht-tödlichen HF-Waffen",
http://de.wikipedia.org/wiki/Nicht-t%C3%B6dliche_W...).

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Durch Bindungen verändern sich die Eigenfrequenzen von Molekülen. In 
flüssigem Wasser gibt es meines Wissens eine (kollektive) 
Rotations-Eigenfrequenz bei ungefähr 2.4GHz, die zu einer besonders 
starken Absorption führt. Das entspricht in etwa einer gemeinsamen 
Rotation jeweils zweier(!) Wassermoleküle, die durch die 
Wasserstoff-Brückenbindung vermittelt wird.

Bei gasförmigem Wasser sind die Moleküle hingegen allein unterwegs, 
deshalb gibt es da keine erhöhte Absorption.

Die 2.4GHz als "Industriefrequenz" für Mikrowellenöfen sind meiner 
Meinung nach schon gezielt danach ausgesucht worden, wo die Absorption 
am größten ist. Die Nutzung für andere Zwecke kam wohl erst später, weil 
die Frequenz für zivile Nutzung schon freigegeben war.

Was die ursprüngliche Frage betrifft: Wenn man Informationen senden 
will, muss man das Trägersignal ja irgendwie modulieren können. Wie soll 
man das mit einem Ofen-Magnetron machen? Mehr als ein paar Bit pro 
Sekunde mit "an/aus" dürfte da kaum möglich sein.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Detlev T. schrieb:
> Durch Bindungen verändern sich die Eigenfrequenzen von Molekülen. In
> flüssigem Wasser gibt es meines Wissens eine (kollektive)
> Rotations-Eigenfrequenz bei ungefähr 2.4GHz, die zu einer besonders
> starken Absorption führt.

Dann lies dir bitte:

http://de.wikipedia.org/wiki/Mikrowellenherd#Wirkungsweise

durch.

Das mit der Resonanz ist eine urban legend.

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Hallo Jörg,

ein Wikipedia-Artikel allein ist sicher noch kein Beweis. Das Gegenteil 
kann ich aber im Augenblick auch nicht nachweisen. In folgendem 
wissenschaftlichen Artikel soll sich dazu etwas finden lassen:

N. J. English and J. M. D. MacElroy, Hydrogen bonding and molecular 
mobility in liquid water in external electromagnetic fields, J. Chem. 
Phys. 119 (2003) 11806-11813.

Vielleicht hat hier ja jemand leichten Zugang dazu und kann sagen, ob da 
etwas in der Richtung drin steht oder auch nicht.

Gruß, DetlevT

Autor: Huch (Gast)
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In dem Wikipedia-Artikel ist der fragliche Punkt angesprochen!

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Detlev T. schrieb:

> ein Wikipedia-Artikel allein ist sicher noch kein Beweis.

Er benennt zumindest Resonanzfrequenzen für die Wasser-Dipole sowie
die Gründe für die Wahl der 2,4-GHz-Frequenz.  Außerdem noch der
Verweis, dass industrielle Mikrowellenöfen in den USA oft bei 910
MHz betrieben werden, weil dies dort ein ISM-Band ist.

Wenn dir das nicht reicht, wie willst du mit der ominösen Resonanz
der Wassermoleküle dann erklären, warum man trotzdem damit die gesamte
Athmosphäre sowie die Strecke zum Mond zweimal durchdringen kann?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Zur Modulation eines Magnetrons. Man kann die Leistung eines Magnetrons 
mit einer Leuchtstoffroehre machen. Eine Leuchtstoffroehre quer durch 
den Hohlleiter. Wenn leitend werden die Wellen reflektiert. Dh man muss 
nun die Leuchtstoffroehre modulieren.

Autor: Stefan E. (sende_de)
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Nebliger Pfad schrieb:
> Zur Modulation eines Magnetrons. Man kann die Leistung eines Magnetrons
> mit einer Leuchtstoffroehre machen.

Das von Dir beschriebene Verfahren ist mir noch nicht ganz klar. Was für 
eine Leuchtstoffröhre (=Lampe?) soll hier verwendet werden und wie 
stellt man sicher, dass diese nicht schon vom EM-Feld der Mikrowelle 
angeregt wird?

Autor: Stefan E. (sende_de)
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Detlev T. schrieb:
> Was die ursprüngliche Frage betrifft: Wenn man Informationen senden
> will, muss man das Trägersignal ja irgendwie modulieren können. Wie soll
> man das mit einem Ofen-Magnetron machen? Mehr als ein paar Bit pro
> Sekunde mit "an/aus" dürfte da kaum möglich sein.

Vielleicht ist ja das folgende Patent von 1945 etwas für Dich? 
http://www.freepatentsonline.com/2540764.pdf

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Hallo Jörg,

Jörg Wunsch schrieb:
> Wenn dir das nicht reicht, wie willst du mit der ominösen Resonanz
> der Wassermoleküle dann erklären, warum man trotzdem damit die gesamte
> Athmosphäre sowie die Strecke zum Mond zweimal durchdringen kann?

Wie ich schon schrieb, würde es sich - wenn überhaupt - nicht um die 
Resonanzfrequenz eines einzelnen Wassermoleküls handeln, wie es im 
gasförmigen Zustand vorliegt.

Nach meiner Webrecherche tendiere ich aber inzwischen dazu, dir recht zu 
geben, auch wenn ich weder für die eine oder andere Seite einen 
endgültigen Nachweis finden konnte.

Der ISM-Bereich um 2.4GHz wurde jedenfalls festgelegt lange bevor jemand 
auf die Idee kam, Mikrowellenherde herzustellen. Und die Absorption von 
Wasser ist durch sein Dipolmoment so hoch, dass es wohl nicht unbedingt 
einer Resonanz bedarf damit ein solches Gerät funktioniert. Offen bleibt 
für mich noch die Frage, ob das Heizen bei 2.4GHz besser funktioniert 
als bei den anderen ISM-Frequenzen und deshalb inzwischen praktisch alle 
Herde bei dieser Frequenz arbeiten - und falls ja, warum das dann so 
ist.

Gruß, DetlevT

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Zum Schalten von Mikrowellen mit einem Plasma. Es geht darum, dass ein 
Plasma mit einem Strom drin sich als Leiter quer durch einen Hohlleiter 
und somit als Reflexion praesentiert. Die Schwierigkeiten bei diesem 
Ansatz :
Dass die Mikrowellen entlang der Plasmaroehre abhaut. Dass die 
Mikrowelle das Plasma zum Leiten anregt. Aeh. Ja. Da muss man dann etwas 
mit den Parametern spielen.
Ich hab's mal als Projekt gerechnet gesehen.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Nebliger Pfad schrieb:

> Dass die Mikrowellen entlang der Plasmaroehre abhaut.

Und naja, dass man die "wegmodulierte" Leistung irgendwo verheizen
muss.

Außerdem müsste man eine saubere Stabilisierung für die Hochspannung
des Magnetrons aufbauen, ansonsten wird das Teil sowohl amplituden-
als auch frequenzmoduliert -- mit 100 Hz.  Ein normaler Mikrowellen-
ofen erzeugt FM von einigen MHz Breite.

Autor: Stefan E. (sende_de)
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Nebliger Pfad schrieb:
> Zum Schalten von Mikrowellen mit einem Plasma. Es geht darum, dass ein
> Plasma mit einem Strom drin sich als Leiter quer durch einen Hohlleiter
> und somit als Reflexion praesentiert. Die Schwierigkeiten bei diesem
> Ansatz :
> Dass die Mikrowellen entlang der Plasmaroehre abhaut. Dass die
> Mikrowelle das Plasma zum Leiten anregt.

Klingt für mich erst einmal alles nicht plausibel:

Problem 1: Eine konventionelle Leuchtstofflampe beginnt bereits bei sehr 
wenigen Watt eingekoppelter HF-Leistung zu leuchten. Dann wäre der 
Effekt hin, bevor man auch nur annähernd in die gewünschte 
Leistungsregion kommt. Bei noch höherer Leistung beginnt dann auch noch 
das Glasrohr zu schmelzen.

Problem 2: Ein Teil der Energie geht in die Leuchtstofflampe. Die 
restliche Leistung wird reflektiert und muss irgendwo hin. Ins Magnetron 
zurück ist nicht wirklich wünschenswert; ein Zikulator mit 
nachgeschalteter Kunstlast aufwendig und der Wirkungsgrad in den 
Pulspausen mehr als bescheiden.

Problem 3: Modulationsfrequenz. Ein Plasma ist vergleichsweise träge und 
eine brauchbare Modulation über den kHz Bereich hinaus kaum möglich. 
Sinnvolle Anwendungen?

> Aeh. Ja. Da muss man dann etwas mit den Parametern spielen.

An welchen Parametern willst Du denn noch spielen?

> Ich hab's mal als Projekt gerechnet gesehen.

Gib mal bitte die Quellen an. Danke.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>Gib mal bitte die Quellen an. Danke.

gurgel : plasma switch microwave

http://www.springerlink.com/content/232526m154420m1n/
http://www.freepatentsonline.com/5663694.html
http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServ...

Die offenen Parameter sind die Laenge und der Durchmesser der 
Plasmarohre.
Da laesst man natuerlich nicht 50Hz durch, sondern allenfalls ein Bit 
aufs mal.

Autor: grumpel (Gast)
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nochmal wegen der Resonanzfrequenz.  Wasser absorbiert bei 8 nochwas Ghz 
am besten, nur is 2,4 Ghz halt einfacher herzustellen (genauigkeit bei 
der Magnetron Produktion, günstige/einfachere Abschirmung), ISM und es 
hat ne vernünftige Eindringtiefe bei Wasser (in Eis zb wird kaum 
eingedrungen, deswegen wird im Auftaumodus einer MW auch nur kurz 
Leistung geben, und dann auf die kontakt-wärme-übertragung gewartet, 
wieder Magnetron an, warten, etc... bis man genug flüsige Wasser hat)

wenn ihrs genauer wissen wollt, könnt ich in meinen Unterlagen kramen.

Autor: Alex G. (alex94) Benutzerseite
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Könnte man ein Magnetron eigentlich nicht Amplituden modulieren indem 
man einfach die Spannung variert? Frequenzmodulation ist doch bei einem 
Magnetron sehr schwer oder?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Alex G. schrieb:
> Könnte man ein Magnetron eigentlich nicht Amplituden modulieren indem
> man einfach die Spannung variert? Frequenzmodulation ist doch bei einem
> Magnetron sehr schwer oder?

Im Gegenteil: man moduliert damit sowohl die Amplitude als auch die
Frequenz. ;-)  Das macht jeder Mikrowellenofen, mit schönen 50 Hz
Modulationsfrequenz...  Dabei werden stolze 32 MHz Modulationshub
erreicht:

http://piers.mit.edu/piersonline/download.php?file...

Es gibt übrigens auch einige Berichte, bei denen Funkamateure mit
einem Magnetron eine PLL aufgebaut haben.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Es gibt Pulsmagnetrons, da wird in der Tat die Speisung geschaltet. Der 
passende Schalter nennt sich dann Thyratron. Das kann einige kV in 
Mikrosekunden Schalten. zB ein 5684/C3JA/ZT1011/5796 macht 1250V und 30A 
peak.

Autor: Alex G. (alex94) Benutzerseite
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Wäre es eigentlich nicht  schlauer einen Indunktionsofen mit niedrieger 
Fequenz zu betreiben? Die normalen Mikrowellen laufen ja bei 2.4Ghz oder 
so aber z.B. 500khz wäre doch viel besser oder? Den 2.4Ghz dringen ja 
niicht gerade weit in das essen ein oder? Die niedriege Frequenz käme 
viel weiter.

JAJA ich weiß man kann kein 500khz Magnetron bauen aber einen normalen 
500khz oszillator sender.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ein Herd besteht aus einer Spule. Damit kommt man als Antenne nicht 
sonderlich weit. Eine Dipolantenne fuer 500kHz ist eher klobig, speziell 
wenn man die Richtung noch beeinflussen moechte.

Autor: Stefan E. (sende_de)
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Alex G. schrieb:
> Wäre es eigentlich nicht  schlauer einen Indunktionsofen mit niedrieger
> Fequenz zu betreiben?

Das wäre viel zu teuer. Einen kompletten Mikrowellenherd bekommt man im 
Angebot teilweise schon für unter € 30,-. Dafür läßt sich ein 
HF-Generator mit vergleichbaren Leistungswerten nicht herstellen.

Hochfrequenz, speziell auf den ISM Frequenzen 13,56 und 27,12 MHz, wird 
allerdings in Applikationen eingesetzt, wo die Eindringtiefe einen 
entscheidenden Einfluss hat, z. B. bei der Trockung von Holz.
Es gibt Anlagen mit mehreren 10 oder 100 kW HF, durch die ganze 
Baumstämme zur Trocknung vor der weiteren Verarbeitung gefahren werden. 
Die Antenne besteht dann in der Regel aus zwei sich gegenüberstehenden 
großen Metallplatten (Kondensator), durch die das Holz gefahren wird. 
Die Trockung erfolgt über dieelektrische Erwärmung.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Alex G. schrieb:
> so aber z.B. 500khz wäre doch viel besser oder?

Nein, die Absorption der HF wird mit großer Frequenz stärker.  Du
bekommst bei 500 kHz daher keine so große Erwärmung zustande.  Bei
einigen Megahertz wird der Effekt schon spürbar, daher auch die
klassische "Kurzwelle", die man zumindest früher bei Gelenkproblemen
vom Arzt verschrieben bekam.  Aber dort war ja auch nur eine
Erwärmung von wenigen Kelvin gewünscht.

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