die freiraumdämpfung macht nur sinn, wenn man sie als
VERHÄLTNIS von leistungen einer sende und empfangsantenne, zwischen
denen halt freier raum ist betrachtet.
und haupteigenschaften dieser antennen sind nun mal die wirkflächen oder
absorptionsflächen, da sie damit einen teil der leistung aus dem raum
rausschneiden und die höhe "flaeche" dieser leistung halt die
empfangsleistung mitbestimmt.
bsp. eine satellitenantenne hat eine sehr hohe wirkflaeche, je grösser
der spiegel halt ist desto mehr P kann man empfangen. wirkflaeche ist
übrigens proportional zum gewinn einer antenne, allerdings reicht der
gewinn alleine nicht aus die absolute empfangsleistung einer antenne zu
beschreiben, weil der gewinn erstens winkelabhaengig ist und zweitens
nur den leistungsgewinn im bezug auf eine referenzantenne beschreibt.
die wirkfläche der antenne zusammen mit dem wirkungsgrad bestimmen über
die absolute empfangsleistung. die wirkflaeche steigt übrigens mit dem
quadrat der wellenlänge.
mathematik geht im detail so (5 sekunden googeln, wiki)
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Wird von einem isotropen Kugelstrahler hochfrequente Leistung P
abgestrahlt, so verteilt sich diese gleichmäßig in alle Richtungen.
Demzufolge bilden Flächen gleicher Leistungsdichte S Kugeln um den
Strahler. Bei größer werdendem Kugelradius R verteilt sich die Energie
auf eine größere Fläche A = 4 π · R2 um den Strahler herum. Oder anders
ausgedrückt: Bezogen auf eine angenommene Fläche wird die
Leistungsdichte S an der Fläche mit steigendem Abstand geringer:
(1) S = P /(4 π R²)
Der Ausschnitt der Kugeloberfläche kann bei den relativ kleinen
Abmessungen gegenüber einer sehr großen Entfernung als eine ebene
Wellenfront betrachtet werden. Eine Empfangsantenne entnimmt aus dieser
Wellenfront Energie, die von der Wirkfläche AW der Antenne abhängt. Die
Wirkfläche einer isotropen Antenne wächst mit der Wellenlänge:
(2) AW = λ²/(4 π)
Bei einer Strahlungsdichte S empfängt sie die Leistung Pr:
(3) Pr = S * AW
Setzt man (1) und (2) in (3) ein, folgt:
(4) Pr = P / (4 π R²) * λ²/(4 π) = P * (λ/(4 π R))2
Die Abhängigkeit der Empfangsenergie von der Entfernung und der
Wellenlänge kann als eine Dämpfung aufgefasst werden, die
Freiraumdämpfung.
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einfacher gehts nicht mehr oder?