Hallo, ich habe zwei Fragen bezüglich WLAN. Je näher man sich dem Sender nähert, desto stärker ist das Signal. Aber was bedeutet das? Wenn man sich eine elektromagnetische Welle ansieht, was macht die Stärke der Welle aus? Die Frequenz bleibt doch konstant. Wieso ist beim WLAN die Reichweite so klein, wenn sich elektromagnetische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten? Timo
Timo W. schrieb: > Je näher man sich dem Sender nähert, desto stärker ist das Signal. Aber > was bedeutet das? Wenn du es anders rum betrachtest ist es einfacher nachzuvollziehen. Die Antenne strahlt eine gewisse Sendeleistung ab. Vereinfacht gesehen verteilt sich die Sendeleistung gleichmäßig in jede Richtung. Jetzt hast du in 1m Entfernung eine gewisse Signalstärke. Verdoppelst du den Abstand auf 2m hast du nurnoch 1/4 der Signalstärke im Vergleich zu dem 1m Abstand. Das liegt daran, das sich die Funksignale in eine Raumrichtung zeitlich ausbreiten und sich dabei in die beiden anderen Raumrichtungen "verteilen". Du hast die Sendeleistung also auf die doppelte Breite und die doppelte Höhe verteilt. Bedeutet 1/2 Intensität für die Breite mal 1/2 Intensität für die Höhe macht nur noch 1/4 Intensität insgesamt. Timo W. schrieb: > Wenn man sich eine elektromagnetische Welle ansieht, > was macht die Stärke der Welle aus? Im Vergleich mit Wasserwellen ist die Stärke einfach die Höhe (Amplitude) der Welle. Bei einer elektromagnetischen Welle wird dabei die elektrische Feldstärke betrachtet. Timo W. schrieb: > Wieso ist beim WLAN die Reichweite so klein, wenn sich > elektromagnetische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten? Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hat mit der Reichweite nicht zu tun. Die Reichweite wird durch mehrere Punkte begrenzt. Zuerst einmal ist die Reichweite dadurch begrenzt, wie kleine Signale von der Elektronik noch korrekt ausgewertet werden können. Wenn das Signal unter eine Mindeststärke fällt ist es immer noch da, kann aber praktisch nicht mehr genutzt werden. Zum anderen hängt die Abschwächung des Signals von mehreren Punkten ab. Der erste große Punkt ist die quadratische Abschwächung durch die Entfernung (doppelte Entfernung ein viertel Intensität). Zudem werden elektromagnetische Wellen auch absorbiert. Wände beispielsweise absorbieren einen Teil der Strahlung. Metallische Teile schirmen die Strahlung zudem ab, somit hast du durch eine Stahlbetondecke hindurch einen schlechteren Durchgang der Strahlung, als durch eine gemauerte Wand. Gruß Kai
Ok, dass ich es richtig verstanden habe. Also wenn man den Abstand verdoppelt, bedeutet es dann, dass die Amplitude dann 4 Mal kleiner ist? Das geht dann soweit bis die Amplitude nicht mehr richtig messbar ist? Jetzt versuche ich mir das bildlich vorzustellen wie das aussieht. Also wenn sich die Welle in alle Richtungen ausbreitet, wie muss ich mir das vorstellen? Gibt es eine große Welle oder viele kleine Wellen?
Stell sie dir in etwa so vor, als würdest du einen Stein ins Wasser fallen lassen. Es enstehen konzentrische Kreise - so ähnlich wie zB um die Stabantenne deines Routers - und das mehrmals hintereinander.
Je näher man sich dem Sender nähert, desto stärker ist das Signal. Aber was bedeutet das? http://de.wikipedia.org/wiki/Freiraumd%C3%A4mpfung#Beschreibung_der_Freiraumd.C3.A4mpfung (Bild und Erklärung der Kugel) Wenn man sich eine elektromagnetische Welle ansieht, was macht die Stärke der Welle aus? Die Frequenz bleibt doch konstant. http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Welle (Die ersten paar Sätze) Wieso ist beim WLAN die Reichweite so klein, wenn sich elektromagnetische Wellen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten? Freiraumdämpfung, Dämpfung des Mediums, Sendeleistung. Edit: Also wenn sich die Welle in alle Richtungen ausbreitet, wie muss ich mir das vorstellen? Gibt es eine große Welle oder viele kleine Wellen? http://de.wikipedia.org/wiki/Modulation_%28Technik%29 (Bildchen rechts, aber in 3D) http://de.wikipedia.org/wiki/Stehende_Welle Bei einem Seil siehst Du die Welle kommen. Du siehst Berg und Tal. Bei WLAN siehst Du das nicht mehr. Ist ja Lichtgeschwindigkeit. Edit2: Bevor die nächste Frage kommt: http://de.wikipedia.org/wiki/Polarisation
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Timo W. schrieb: > Je näher man sich dem Sender nähert, desto stärker ist > das Signal. Aber was bedeutet das? Wenn man sich eine > elektromagnetische Welle ansieht, was macht die Stärke > der Welle aus? Du hast es eigentlich schon geschrieben: elektro - magnetische Welle. Ein elektrisches und ein magnetisches (Wechsel)Feld sind untrennbar miteinander verzahnt. Die Stärke der Welle wird durch die elektrische bzw. magnetische Feldstärke bestimmt. > Die Frequenz bleibt doch konstant. Richtig.
Timo W. schrieb: > Also wenn man den Abstand verdoppelt, bedeutet es dann, dass > die Amplitude dann 4 Mal kleiner ist? Jein... das ist leider noch komplizierter. Wenn man den Abstand verdoppelt, fällt die Feldstärke auf die Hälfte (!). Die Energie ist aber tatsächlich nur ein Viertel. > Das geht dann soweit bis die Amplitude nicht mehr richtig > messbar ist? Ja, richtig.
Ok vielen Dank euch allen. Ihr habt mich im Verständnis viel weiter gebracht.
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Hallo, zwischenzeitlich habe ich noch über das Thema nachgedacht und noch Fragen dazu. 1)Irgendwo habe ich gehört, dass TV Funkwellen, die z. B in den 80 er gesendet worden sind durchs Weltall wandern. Kann es dann sein, dass sie immer noch empfangbar sind? Die Signale müssten doch mittlerweile schwach sein? 2)Ich dachte immer, dass das WLAN immer genau auf 2,4 GHz sendet. Jetzt habe ich gelesen, dass es 20 MHZ Kanäle im g Standard gibt. Wie sieht es dann aus wird gleichzeitig auf (2412, 2413, 2414, 2415 etc. bis 2431) gesendet? Wikipedia MHz 2412 Kanal 1 2413 2414 2432 Kanal 5 3)Wenn man 2 elektromagnetische Wellen von unterschiedlichen Wellenlängen hat wie ich hier gezeichnet habe. Kann es sein, dass sich die Wellen überlagern, sodass der Empfänger Schwierigkeiten beim Empfangen bekommt? 4)In einem WLAN Netzwerk gibt es ja mehrere Geräte wie PC, Handy. Warum stören sie sich nicht untereinander?
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Hallo, zu 1. ja rein theoretisch könnte das funktionieren - aber die Feldstärke wird sehr (viel zu) gering sein (Entfernung) und im Rauschen anderer (natürlicher, wesentlich stärkerer wie z.B. die 21-cm-Linie des Wasserstoffs) Quellen untergehen. Obwohl: Google mal die Begriffe Futurama Omicron Persei 8 Lrr ... kann böse Folgen haben wenn die Signallaufzeit des TV Signal etwas länger ist und der Empfang trotzdem noch funktioniert ;-) HFler
Timo W. schrieb: > 3)Wenn man 2 elektromagnetische Wellen von unterschiedlichen > Wellenlängen hat wie ich hier gezeichnet habe. Kann es sein, dass sich > die Wellen überlagern, sodass der Empfänger Schwierigkeiten beim > Empfangen bekommt? > Klar, je nachdem wie gut Dein Empfänger die Frequenzen trennen kann, desto genauer kannst Du die gewünschte auswählen. Billige Taschenradios haben 2 Kreise, bessere mehr. > 4)In einem WLAN Netzwerk gibt es ja mehrere Geräte wie PC, Handy. Warum > stören sie sich nicht untereinander? Dein Haus hat eine Hausnummer und jedes Gerät hat vom Werk her eine eindeutige MAC eingebrannt und bekommt irgendwo eine IP zugeteilt. Sobald Geräte auf dem gleichen Kanal zur gleichen Zeit senden hast Du leider Störungen. Durch das Internetprotokoll kann man aber es später nochmals versuchen bis die Pakete ihr Ziel erreichen. GiDF
Zu 1: Von der Theorie her geht das. Wird auch filmisch manchmal aufgegriffen ;-) Z.b. bei Contact. Im kleinen wird sowas schon bei der Sat-Schüssel auf dem Dach gemacht. Die bündelt die schwache Energie die auf einer Fläche einfällt wieder und schickt sie in konzentrierter Form an den LNB, was nichts weiter als eine sehr empfindliche Antenne ist, denn das Satellitensignal ist hier unten schon ziemlich schwach. Wenn man das größer baut kann man auch weitaus schwächere Signale wieder zusammenkonzentrieren und auswerten. Das wird dann bei Bodenkontrollstationen für Raumsonden oder Spionagetätigkeit genutzt. Sonden haben dann vielfach auch schon eine Schüssel dran, denn was beim Empfangen klappt geht auch beim Senden. Man kann die Signalenergie in eine Richtung bündeln und dann in diese eine Richtung deutlich größere Entfernungen zurücklegen. Und da sind wir wieder beim WLAN, denn für WLAN-Richtfunkstrecken macht man das auch exakt so und kann dann mit den hierzulande erlaubten 100mW Distanzen über einige Kilometer überbrücken. Zu Punkt 2: 2,4GHz ist das Frequenzband. Das Band braucht einen Namen also nimmt man eine Frequenz die da drin liegt als Nominalfrequenz. Das Band hat aber nicht nur die Mittenfrequenz sondern nach oben und unten "Ausläufer" davon. Die Kanäle sind ohnehin eine Mogelpackung. Die liegen so nah beieinander dass Geräte auf direkt benachbarten Kanälen sich durchaus stören und um einen Teil des nutzbaren Frequenzspektrums kabbeln müssen. Das fällt nur deswegen nicht ganz so stark auf weil eben nicht jeder die ganze Zeit volle Pulle sendet. In dicht besiedelten städtischen Wohngebieten ist das hingegen durchaus ein echtes Problem. Das Durcheinander ist da oft schon so stark dass selbst Richtfunkstrecken dadurch gestört werden weil die zwar bevorzugt das Signal aus der Hauptrichtung aufnehmen, aus den anderen Richtungen aber trotzdem Müll durch kommt. Eine Hauptaufgabe jedes Empfängers ist daher auch die nicht genutzten Frequenzen auszufiltern sodass nach Möglichkeit nur das Nutzsignal übrig bleibt und aufbereitet werden kann. Aber selbst auf einem Kanal ist die Frequenz nicht immer gleich. Zumindest beim WLAN und auch beim UKW-Radio ist die Information in der Frequenzabweichung zur Nominalfrequenz codiert. Je feiner man diese Unterschiede nun messen kann, desto besser der Empfang - grob gesagt. Die Signalstärke muss dabei halt noch groß genug sein damit die Elektronik das überhaupt auswerten kann. Aut Mittel und Kurzwelle ist das übrigens anders - da steckt die Information in der Stärke der einzelnen Wellen, der Amplitude. Daher nennt man das auch Amplitudenmodulation (AM). Da wird das halt noch so gemacht "weil das war immer schon so". Um Punkt 4 zu Rudi noch zu ergäzen: Ja, mehrere Geräte die gleichzeitig senden stören sich! Das ist bei jeder Funkübertragung auf der gleichen Frequenz der Fall. Beim Walki-Talkie kommt dann nur noch unverständlicher Müll raus. Beim WLAN ist die eigetntliche Sendezeit so kurz dass die Paketübertragung einfach nochmal probiert wird. Irgendwann geht es dann durch, aber meistens ist das schneller als du es wahrnehmen könntest. Das Problem haben übrigens auch die frühen Kabelgebundenen Netzwerke gehabt. Thick und Thin Ethernet und auch Ethernet auf Twisted Pair mit Hubs als Verteiler. Du siehst die Effekte wenn du mal von mehreren Geräten im gleichen WLAN gleichzeitig viele Daten überträgst. Die Übertragungsrate ist meist ein ganzes Stück unter der theoretisch möglichen wenn die Verfügbare Kapazität einfach aufgeteilt würde. Man kann derartige Probleme insofern mildern dass die Geräte erstmal lauschen wo noch etwas frei ist und dann den Sendebetrieb aufnehmen. Dann stören sie sich seltener, aber sobald kein freier Platz mehr da ist geht die Datenrate halt runter. Sieht man wenn man mal mit seinem Smartphone auf einer Großveranstaltung unterwegs ist und versucht irgendeine Information abzurufen. Ironischerweise hilft es dann die Sendeleistung jeder Basisstation zu senken und mehr Stationen aufzustellen. Denn die sind vom Abstand so berechnet dass sie sich gegenseitig möglichst wenig stören und bei der Nachbarstation ist mein Signal dann schon so gering dass es keine Rolle mehr spielt. Die Leute die gegen neue UMTS-Basisstationen protestiert haben, haben dadurch in Puncto Strahlung genau das Gegenteil von dem erreicht was sie wollten.
"Die Leute die gegen neue UMTS-Basisstationen protestiert haben, haben dadurch in Puncto Strahlung genau das Gegenteil von dem erreicht was sie wollten." "Was versteht der Vegetarier von einen guten Steak ?" "Was versteht die ISIS (oder jede andere radikale Gruppe) vom Humanismus ?" Aber wenn Aberglauben, Öko-Fundamentalismus und irreale Ängste wichtiger sind als auch nur das geringstes physikalisch / technisches Grundwissen bekommt die entsprechende Klientel letztendlich das Ergebnis das ihr zusteht }:-) Unna
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