Was genau ist der Grund dafür und wieso kommt man besser durch Gebäude?
Hallo
Der Grund sind die Ausbreitungsbedingungen :-)
Mit dieser Antwort nicht zufrieden?
Es ist sind wohl ganze Bibliothken darüber geschrieben worden wie sich
Elektroamgnetische Wellen abhängig von ihrer Frequenz ausbreiten bzw.
was sie bei welche Frequenz und Feldstärke noch durchdringen können
(Dämpfung).
Das niederige ("richtig niederige") eine hohe Reichweite haben liegt
unter anderen daran das sie sich auch entlang der gekrümmten
Erdoberfläche ausbreiten, werden die Frequenzen höher werden sie (auch)
an der Ionossphäre zur Erdoberfläche zurückgeworfen - aber das ist
abhängig von der stärke der Ionisation der verschiedenen Bereiche der
Inosphäre und diese wird wiederum von der Sonneneinstrahlung und anderen
Faktoren bestimmt auch gibt es keine festen oder eindeutigen
Frequenzgrenzen wo eine Ausbreitungsmethode noch oder nicht mehr
Auftritt.
Je höher die Frequenzen werden um so mehr entspricht ihre Ausbreitung
den des Lichts (was ja auch eine elketromagnetische Frequenz mit sehr
hoher Frequenz ist), aber eben niemals exakt es gibt sehr viele Faktoren
die für Überraschungen und einiges Kopfzerbrechen sorgen.
Nur mal als ein Teilbereich (Langwelle und Mittelwelle):
http://www.wabweb.net/radio/radio/grundl3.htm
Über den Kurzwellenbereich wurden und werden ganz Bücher geschrieben
http://wiki.oevsv.at/index.php?title=Kurzwellenausbreitung
zeigt z.B. nur die alleresten Grundlagen auf - man hat da noch
wesentlich tiefer geforscht.
Und zu den noch höheren Frequenzen gibt es sehr viel theoretische und
praktische Abhandlungen auf höchsten für den Laien nicht mehr
verständlichen Niveau - wobei noch lange nich alles erforscht und in der
Praxis 100% vorhersagbar und sicher berechenbar ist.
Das ist wirklich ein sehr weites Feld das man nicht mal "so eben" in
wenigen Worten vollständig abhandeln kann.
Maccaroni Marconi
Erbel schrieb: > Was genau ist der Grund dafür und wieso kommt man besser durch Gebäude? hm? rotes licht wird doch durch eine gebäudewand genauso sauber geblockt wie blaues, oder?
lern fragen stellen schrieb: > Erbel schrieb: >> Was genau ist der Grund dafür und wieso kommt man besser durch Gebäude? > > hm? rotes licht wird doch durch eine gebäudewand genauso sauber geblockt > wie blaues, oder? ... und beide haben im Sinne der Frage quasi die gleich hohe Frequenz. Old-Papa
c = \lambda \cdot f, E = h \cdot f c = const Lichtgeschwindigkeit. h = const, f ist proportional zu Energie. die Formeln können auf deine Fragen antworten
:
Bearbeitet durch User
Maccaroni Marconi schrieb: > Hallo > ... > > Maccaroni Marconi Danke für deine umfangreiche Antwort. lern fragen stellen schrieb: > Erbel schrieb: >> Was genau ist der Grund dafür und wieso kommt man besser durch Gebäude? > > hm? rotes licht wird doch durch eine gebäudewand genauso sauber geblockt > wie blaues, oder? Im Wasser wird rotes Licht schon nach wenigen Metern geblockt, blaues Licht kommt viel weiter. Siehe dazu: https://de.wikipedia.org/wiki/Sichtweite_unter_Wasser#Licht_im_Wasser Bei den unteren Frequenzen, also typische Radiowellen, verhält es sich durch Luft aber anders. Langwellenradio kannst du noch in 1000 km Entfernung empfangen, UKW Radio nur wenige hundert Kilometer.
Stm M. schrieb: > c = \lambda \cdot f, > E = h \cdot f > c = const Lichtgeschwindigkeit. > h = const, > f ist proportional zu Energie. > > die Formeln können auf deine Fragen antworten Welche Formeln? :-)
> Langwellenradio kannst du noch in 1000 km Entfernung empfangen, UKW
Radio nur wenige hundert Kilometer.
Na. so einfach ist es nicht. Langwellen-, oder Mittelwellensender haben
eine ganz andere Leistungsklasse. Im UKW Beeich bin ich fuer die hundert
Kilometer mit ein paar Watt dabei. Waehrend die Mittel- und
Langwellensender mit Megawatt arbeiteten.
Naja. die Leistungsdichte faellt mit dem Quadrat der Entfernung ab. So
etwa.
Oh D. schrieb: > Na. so einfach ist es nicht. Da hast du schon recht. Ganz so einfach ist es nicht. Aber wenn du einen UKW-Sender mit ein paar Megawatt hättest, kämst du trotzdem nicht rund um die Erde. Bei Kurzwelle geht das teilweise mit ein paar Watt (abhängig von den momentanen Ausbreitungsbedingungen natürlich). Das extremste, was ich selbst erlebt habe, war eine Verbindung nach Neuseeland mit 5mW!
Ein wichtiger Grund ist die kleinere Freiraumdämpfung: https://de.wikipedia.org/wiki/Freiraumd%C3%A4mpfung Umso kleiner f, desto kleiner FSPL, umso besser die Reichweite. Dazu kommt, dass höhere Frequenzen stärker absorbiert werden (durch Wasser, Gase etc).
Erbel schrieb: > Langwellenradio kannst du noch in 1000 km Entfernung empfangen Drum wurden (werden?) Funkverbindungen zu U-Booten mit der niedrigst möglichen Frequenz hergestellt. Braucht aber große Antennen.
Martin K. schrieb: > Erbel schrieb: >> Langwellenradio kannst du noch in 1000 km Entfernung empfangen > > Drum wurden (werden?) Funkverbindungen zu U-Booten mit der niedrigst > möglichen Frequenz hergestellt. Braucht aber große Antennen. Das macht man, weil diese sehr langwelligen Funkwellen noch in's Wasser eindringen können und nicht wegen der Reichweite in Luft. Gruß Ulf
Mir fallen zunächst mal zwei Gründe ein, die signifikant sind: je niedriger die Frequenz desto weniger wird die Strahlung von Wasser absorbiert (zumindest im Bereich < 20 GHz), und das ist in der Atmosphäre oder so der größte Beitrag für Absorption; und je größer die Wellenlänge, desto größer der Beugungswinkel, also die Welle kommt besser "an einer Ecke vorbei".
Erbel schrieb: > Langwellenradio kannst du noch in 1000 km Entfernung empfangen, UKW > Radio nur wenige hundert Kilometer. Das stimmt so allgemein auch nicht. Mit UKW kannst Du den Mars erreichen, Mit Langwelle m.W. nicht.
Oh D. schrieb: > Na. so einfach ist es nicht. Langwellen-, oder Mittelwellensender haben > eine ganz andere Leistungsklasse. Im UKW Beeich bin ich fuer die hundert > Kilometer mit ein paar Watt dabei. Waehrend die Mittel- und > Langwellensender mit Megawatt arbeiteten. > Naja. die Leistungsdichte faellt mit dem Quadrat der Entfernung ab. So > etwa. Nee, auch mit Megawatts kommts du mit UKW nicht über Atlantik, sondern sendest direkt über den Horizont ins All. LW dagegn wird durch die leitfähige Erdoberfläche am Boden geführt und folgt somit der Erdkrümmung. Früher wusstes das jeder Radiobastler, aber mit dem Internetradio geht solches Basiswissen über die Ausbreitung einer EM-Welle verloren.
Ordner schrieb: > Nee, auch mit Megawatts kommts du mit UKW nicht über Atlantik, sondern > sendest direkt über den Horizont ins All. Kommt drauf an. Mit Meteorscatter (Reflexion an ionisierten Meteoritenspuren) soll das schon gelungen sein. Auf jedenfall geht es mit EME (Reflexion am Mond).
Harald W. schrieb: > Erbel schrieb: > >> Langwellenradio kannst du noch in 1000 km Entfernung empfangen, UKW >> Radio nur wenige hundert Kilometer. > > Das stimmt so allgemein auch nicht. Mit UKW kannst Du den Mars > erreichen, Mit Langwelle m.W. nicht. Der Punkt hier ist m.E. dass man bei kürzeren Wellenlängen bei gleicher Antennengröße bessere Direktivität erreicht. Das ist ein ganz anderer Anspruch als dass man eine isotrop abgestrahlte Welle, wie bei den meisten terrestrischen Funkanwendungen, unter möglichst ungünstigen Bedingungen noch empfangen kann.
Locher schrieb: > Ordner schrieb: >> Nee, auch mit Megawatts kommts du mit UKW nicht über Atlantik, sondern >> sendest direkt über den Horizont ins All. > > Kommt drauf an. Mit Meteorscatter (Reflexion an ionisierten > Meteoritenspuren) soll das schon gelungen sein. > > Auf jedenfall geht es mit EME (Reflexion am Mond). Was aber auch nichts anders ist als direktes Senden ins All und dortige Reflexion. Ist halt alles eine Frage von LUF, MUF und quasioptische Ausbreitung.
Ich glaube hier werden einige Moden durcheinandergemischt. Auf sehr niedrigen Frequenzen geschieht die Ausbreitung hauptsächlich über die Bodenwelle entlang der Erdoberfläche. Die Reichweite ist auf (Faustformel!) 1000/f(MHz) km begrenzt. Also bei 1MHz ca 1000km. Darüberhinaus kann sich auch Langwelle über die Ionosphäre ausbreiten (Hauptsächlich über die niedrige D-Schicht, welche bei höheren Frequenzen dämpfend wirkt), diese aber nicht durchdringen und in's All abstrahlen. Bei Kurzwelle ist die Raumwelle massgeblich, die Bodenwelle hat da eine zu kurze Reichweite (Nach obiger Faustformel sind es bei 10MHz noch 100km). Die Ausbreitung erfolgt über höhere Ionosphärenschichten (E, F1, F2), welche in der Reflektivität und Grenzfrequenz durch verschiedene Parameter variabel sind. Über dieser variablen Frequenz beginnt das atmosphärische Fenster, bei welcher Radiowellen in's All abgestrahlt werden können. https://de.wikipedia.org/wiki/Atmosph%C3%A4risches_Fenster#/media/File:Atmospheric_electromagnetic_opacity-de.svg Falls es dem OP lediglich um die durchdringung von Gegenständen geht, dann liegt das an dielektrischen Verlusten, welche mit steigender Frequenz zunehmen und der zunehmenden Warscheinlichkeit von Resonanzen von in diesen Gegenständen befindlichen Strukturen.
Locher schrieb: > der zunehmenden Warscheinlichkeit von Resonanzen > von in diesen Gegenständen befindlichen Strukturen. Der Empfang innerhalb von Gebäuden beruht meist auf magnetische Nahfelder leitfähiger Strukturen (Kabel, Betonbewehrung, Regenrinnen usw.) innerhalb oder in der Nähe des Gebäudes. Eine brauchbare Richtungspeilung ist dann nicht mehr möglich.
Locher schrieb: > zunehmende Warscheinlichkeit von Resonanzen > von in diesen Gegenständen befindlichen Strukturen. Ja, bei solchen Gebäuden gibts dann schon Resonanzen im Langwellenbreich: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1f/ProraSeeseite.jpg/800px-ProraSeeseite.jpg
Hi, Erbel,
> Was genau ist der Grund dafür und wieso kommt man besser durch Gebäude?
Falsche Frage. Denn tatsächlich ist die Reichweite auf allen Frequenzen
eher gleich - wenn man die Entfernungen, die Ausdehnungen und die
Wanddicken nicht in Metern misst, sondern in Wellenlängen.
Aus diesem Grund kommt DCF77 bis in den Keller, GPS dagegen empfängt man
beser unter freiem Himmel.
Natürlich stecken im "eher" noch kleine Fehler, beispielsweise durch
wellenlängenabhängiges Verhalten einer Materie, deren Moleküle und Atome
nicht nach Wellenlängen skaliert sind.
Ciao
Wolfgang Horn
Hurratoll schrieb: > Ein wichtiger Grund ist die kleinere Freiraumdämpfung: Wobei die Frequenzabhängigkeit der Freiraumdämpfung lediglich widerspiegelt, dass man bei kleineren Frequenzen für den gleichen Antennengewinn (der in die üblichen Formeln ja mit eingeht) umgekehrt proportional größere Abmessungen benötigt. Eine Antenne gleicher Abmessungen auf höheren Frequenzen hat (wenn sie richtig gebaut ist) einen entsprechend höheren Gewinn, sodass das Ganze ein Nullsummenspiel ist.
Huh schrieb: > Stm M. schrieb: >> c = \lambda \cdot f, >> E = h \cdot f >> c = const Lichtgeschwindigkeit. >> h = const, >> f ist proportional zu Energie. >> >> die Formeln können auf deine Fragen antworten > > Welche Formeln? :-) schon mal von c = \lambda \cdot f,E = h \cdot f gehört?
lern fragen stellen schrieb: > hm? rotes licht wird doch durch eine gebäudewand genauso sauber geblockt > wie blaues, oder? kann sein und wie ist das bei Metallplatten? Daniel C. schrieb: > Diese LED müssen wasserfest sind und sollen durch > eine Metallplatte zu sehen sein. vielleicht findet sich da noch eine Lösung :)
Stm M. schrieb: > schon mal von c = \lambda \cdot f,E = h \cdot f gehört? Davon abgesehen, dass du diese Formeln schon noch mit [ math ] garnieren solltest, damit man sie auch lesen kann: wie willst du denn damit erklären, dass langwelligere EM-Wellen ein besseres Durchdringungsvermögen durch Wände, Bäume etc. haben als kurzwellige?
Stm M. schrieb: > Huh schrieb: >> Stm M. schrieb: >>> c = \lambda \cdot f, >>> E = h \cdot f >>> c = const Lichtgeschwindigkeit. >>> h = const, >>> f ist proportional zu Energie. >>> >>> die Formeln können auf deine Fragen antworten >> >> Welche Formeln? :-) > > schon mal von c = \lambda \cdot f,E = h \cdot f gehört? Ja, paar Zeilen höher steht das gleiche Zeugs, aber weit und breit keine Formeln. Du hast nicht verstanden, was ich meinte. Statt das ganze jetzt nach dem Hinweis mal leserlich als Formeln zu schreiben, wiederholst du das Zeugs nur genauso, wie es weiter oben schon steht ;-)
Jörg W. schrieb: > Stm M. schrieb: > >> schon mal von c = \lambda \cdot f,E = h \cdot f gehört? > > Davon abgesehen, dass du diese Formeln schon noch mit [ math ] > garnieren solltest, Die Matheumgebung funktioniert NICHT! > damit man sie auch lesen kann: wie willst du > denn damit erklären, dass langwelligere EM-Wellen ein besseres > Durchdringungsvermögen durch Wände, Bäume etc. haben als kurzwellige? Habe ich das behauptet? ich weiss nicht wie man das Verhalten einer EM Wellen ohne diese Formeln & Maxwellschen Gleichungen erklären kann. Bin gespannt Am einfachsten, angenommen es handelt sich um eine Ebene-Welle, Wellenwiderstand Z_w = µ 2 π f /k = µ v = c/n, Jetzt sieht man es noch deutlich durch welches Medium EM-Wellen ausbreiten können
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Stm M. schrieb: >> Davon abgesehen, dass du diese Formeln schon noch mit [ math ] >> garnieren solltest, > Die Matheumgebung funktioniert NICHT! Hmm, stimmt. Überbleibsel vom Festplattencrash? >> damit man sie auch lesen kann: wie willst du >> denn damit erklären, dass langwelligere EM-Wellen ein besseres >> Durchdringungsvermögen durch Wände, Bäume etc. haben als kurzwellige? > Habe ich das behauptet? Darum ging's aber im Thread.
Harald W. schrieb: > Erbel schrieb: > >> Langwellenradio kannst du noch in 1000 km Entfernung empfangen, UKW >> Radio nur wenige hundert Kilometer. > > Das stimmt so allgemein auch nicht. Mit UKW kannst Du den Mars > erreichen, Mit Langwelle m.W. nicht. Ja, okay. Das stimmt natürlich. Ich bezog mich jetzt auf die Verbreitung auf der Erde.
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