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Forum: HF, Funk und Felder WLAN Empfängerempfindlichkeit


Autor: Wesam Casa (fay79)
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hallo experten,
warum die empfängerempfindlichkeit negativ ist??
danke

Autor: G4st (Gast)
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Ich denke mal damit, meinst du so etwas so etwas wie -50dB. Das Gibt die 
Signalstärke an, mit der der Empfänger noch etw. anfangen kann. 1dB sind 
sind 1mW an 50Ohm?

Autor: Schlaumacher (Gast)
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0dBm = 1mW......... Man achte hier auf das "m" für Milli.

Sorry ;)

Autor: Michael Buesch (mb_)
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Wesam Casa schrieb:
> warum die empfängerempfindlichkeit negativ ist??

Die Empfindlichkeit ist natürlich nicht negativ (was auch immer das 
heissen mag :). Sie wird nur oft mit einem negativen Wert angegeben. Das 
ist mehr oder weniger Zufall, weil sie meist in dBm angegeben ist und 0 
dBm einem Milliwatt entspricht. Wenn die Empfindlichkeit jetzt niedriger 
als 1mW ist, wirds halt ein negativer dBm Wert.

Autor: Flo (Gast)
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Einfach mal mit dem Beispiel rechen:

10^(dBm-Wert / 10) = Wert in mW

Autor: berlineringfh (Gast)
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Wesam Casa schrieb:
> warum die empfängerempfindlichkeit negativ ist??

wegen dem logarithmus.
http://motivate.maths.org/conferences/conf55/Image...
jaja, mathe auf abiniveau is schon anspruchsvoll...

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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berlineringfh schrieb:
> jaja, mathe auf abiniveau is schon anspruchsvoll...

Orthografie und Grammatik auch.

Autor: Markus DL8RDS (Gast)
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Also, -50dB ist für einen Empfänger sowas wie Ohrenstöpsel drin, darüber 
Ohrenschützer für Artilleriesoldaten, plus eine schalldichte Kammer. Und 
davor steht jemand und spricht in Normal-Lautstärke... Also: Supertaub.

Bei dB sind alle 3dB eine Verdopplung der Leistung in Watt (oder mW) und 
10 dB eine verzehnfachung. Also, wenn Du mit eine ankommenden 
Signalstärke von -50 dB hast, und der Empfäger -70 dB im schlechtesten 
Fall noch gerade als ein Signal auffassen kann, dann ist das ankommende 
Signal 100x so stark in Watt gemessen wie das kleinste aufnehmbare 
Signal.

Aber zu diesen Werten gibt es noch zu sagen, daß moderne 
Amateurfunkgeräte und sonstige kommerzielle Geräte eine 
Empfängerleistung von -130 dB haben. Du siehst, daß WLAN-Karten 
praktisch taube Nüsse sind.

Ein Abschwächer mit 30 dB verringert das eingehende Signal auf 
1/1000stel. (10^-3).

Bei WLAN-Geräten ist diese Taubheit aber gewollt. Und dann gibt es noch 
zu sagen, daß ein Empfänger normalerweise eine höhere Empfindlichkeit 
hat, je schmaler das Signal ist, also bei 5 MBit/s liegen wir bei guten 
WLAN-Karten schon bei um die -90 dB, wogegen bei 54 MBit/s ein Signal 
schon eine gewisse Power haben muß (-80 bis -75 dB oder noch mehr), 
damit es noch in der gesamten Breite mit ausreichender Qualität 
wahrgenommen werden muß.

Diese minimale Empfindlichkeit ist auch "das Rauschen". Der 
Signal-Rausch-Abstand SNR ist genau diese Differenz.

Mit gewissen Tricks kann man aber bei zu schwachen Signalen etwas 
nachhelfen: Eine Richtantenne (nicht irgendeine, sondern die genau auf 
dieser Frequenz in Resonnanz ist) wirkt schon Wunder. Dann bringe man 
direkt an der Antenne (!!!!! wichtig!!!!) einen Empfangsvorverstärker 
an, wobei man davor noch einmal eine Filterung durch einen Eingangskreis 
schalten sollte. Und dieses derart herausgefilterte Signal gibt man dann 
auf einen hochempfindlichen PHEMT-Vorverstärkertransistor, der es glaich 
mal um 30 dB (Faktor 1000) anhebt. Dabei muß man aber auf dein niedriges 
Eigenrauschen der aktiven Bauteile achten, denn das verringert wieder 
den SNR. Man wähle außerdem ein kurzes Kabel. Kabelverluste sind auch 
Gift für schwache Signale.

Ja, und wenn man dann vor einer derart hochgezüchteten Apparatur steht 
und versehentlich mit einem Kilowatt hineinbläst, dann freut sich der 
PHEMT :-))

Liebe OMs, hab ich das richtig erklärt? Bitte um Korrekturen, falls ich 
irgendwo daneben liege. Ist auch schon ein paar Jahre her, das mit dem 
Mathe Leistungskurs ;-)

Viele Grüße
Markus

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Man muß sich nur eine Zahl merken: das natürliche weiße Rauschen hat 
(bei Raumtemperatur) eine Leistung von -174 dBm/Hz.

Ein Sprechfunkgerät hat etwa 3 kHz Niederfrequenzbandbreite, das ist ein 
Faktor von 3000 bezogen auf 1 Hz.
In dB umgerechnet: log(3000)=3,477 also 34,77 dB höhere Rauschleistung 
als ein 1Hz breiter Empfänger. Die Rauschleistung am Eingang für diese 
Bandbreite liegt also bei -(174-34,77)= -139,23dBm.

Die von Markus genannten -130 dBm sind für diese Bandbreite, Rauschen 
des Vorverstärkers und ein gewisser Signal/Rauschabstand eingerechnet 
korrekt.

WLAN ist aber bis zu mehreren MHz breit, für 1 MHz liegt das Rauschen am 
Eingang schon bei -174+60=-114 dBm. Ich denke nicht, dass WLAN-Empfänger 
absichtlich tauber gemacht werden als (bezahlbar) möglich ist.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> WLAN ist aber bis zu mehreren MHz breit

WLAN ist so breit, dass man es teilweise (22 MHz Bandbreite) nicht
mehr legal im Amateurfunkbereich (zugelassen sind 10 MHz Bandbreite)
betreiben kann, du kannst also nochmal (wenigstens) 10 dB abziehen.

Autor: Markus DL8RDS (Gast)
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Hallo Christoph, daß es einen Bezug auf die Bandbreite des Signals geben 
muß, war mir schon immer klar. Aber ich wußte nicht, wie man das 
berechnet. Besten Dank! Tolles Beispiel.

Dementsprechend wird auch verständlich, daß man um so schwächere Signale 
empfangen kann, je schmalbandiger die Übertragungsart ist. Also, wenn 
ich im Idealfall nur ein Signal mit Bandbreite von 1 Hz betrachte, dann 
kann das hereinkommende Signal gerne -170 dB schwach sein, und ich kann 
es theoretisch noch immer als ein Signal dekodieren.

Für WLAN bedeutet das natürlich, daß man schon aufgrund der 
Signalbandbreite um so weiter kommt, je schmaler die Signalbandbreite 
ist. Also wenn man einen DX-Link machen will, dann verwende man eine 
Signalbandbreite von 5 MHz, dann hat man die besten Chancen. Aus genau 
diesem Grund...

73s
Markus DL8RDS

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Markus DL8RDS schrieb:
> Also, wenn
> ich im Idealfall nur ein Signal mit Bandbreite von 1 Hz betrachte, dann
> kann das hereinkommende Signal gerne -170 dB schwach sein, und ich kann
> es theoretisch noch immer als ein Signal dekodieren.

Auch anders herum: wenn du deine Bandbreite unter 1 Hz senken kannst,
kommst du noch weiter mit der Empfindlichkeit runter.  Stichworte
dafür sind QRSS (wird auf 137 kHz gern benutzt) oder WSJT, mit dem
man durch Reduktion der Bandbreite die vergleichsweise hohe Strecken-
dämpfung von am Mond reflektierten Signalen so weit ausgleichen kann,
dass man halt trotzdem noch Informationen überhaupt übertragen kann,
ohne gleich einen ganzen Vulkankrater als Reflektor für seine
Antenne zu benötigen.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Voraussetzung ist aber eine Frequenzstabilität von Sender und Empfänger 
von besser als 1 Hz und ebenso deren absoluter Frequenzfehler, damit 
sich die beiden überhaupt finden.
Beim Mond kommen noch erschwerend die Dopplerverschiebung durch die 
Relativbewegung Erde-Mond und Polarisationsdrehungen dazu.

Autor: U. B. (pasewalker)
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Leider ist dann die erreichbare Bitrate vergleichsweise niedrig ...

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