Hallo,
ich möchte einen Sender mit maximaler Reichweite haben (mind. mehrere
hundert Kilometer). Die Datenrate darf - muss aber nicht - sehr gering
sein (auch wenige Bit/Sekunde oder weniger). Der Sender hat so gut wie
keine Hindernisse auf der Funkstrecke - er sendet aus einem
Segelflugzeug.
Auf welchem Frequenzband und mit welcher Technik stelle ich das am
Besten an? Und wie ist der Energieverbrauch dann damit abzuschätzen?
Sollte möglichst gering sein. Der Sender würde immer nur kurzzeitig
senden.
Schöne Grüße,
Martin;-)
Eigentlich ist der Sender egal, der Empfänger muss nur empfindlich genug
sein und sauber zwischen Rauschen und Signal unterscheiden können, also
muss die Modulationsart passen.
Dann kan man sogar von Mainflingen aus Handygespräche in Russland
mithören.
Am schlauesten ist natürlich eine stark gerichtete Antenne, aber
irgendwie habe ich das Gefühl, dass du das nicht willst.
Besonders gut funktionieren per flüssigem Stickstoff heruntergekühlte
Empfänger, dann ist das Rauschen gering, aber auch das willst du wohl
nicht.
Bleibt eine Sendefrequenz auf der du überhaupt senden darfst. Alle
freien Frequenzen sind natürlich schon voll überlaufen, so dass man sich
dort nur mit hoher Sendeleistung durchsetzen könnte. Willst du auch
nicht.
Bleibt nur eine offiziell für Flugzeuge reservierte Frequenz, da darfst
du aber nicht basteln sondern musst fertig kaufen, besorge dir also
einen Flugfunksender, der schafft auch die 300km wenn nur der Empfänger
gut ist.
Morsetelegrafie, da bekommt man mit geringe Sendeleistung
sehr große Reichweiten. Empfänger schmalbandig aufbauen.
MaWin schrieb:
>Bleibt nur eine offiziell für Flugzeuge reservierte Frequenz, da darfst>du aber nicht basteln sondern musst fertig kaufen,
Amateurfunkprüfung ablegen, dann darf man selber basteln.
So wie gestellt, ist die Frage nicht zu beantworten, weil viel zu wenig
Information dazu angegeben wurde.
Maximale Reichweite zwischen 2 Punkten, oder omnidirektional?
Selgelflugzeug bedeutet für das Equipment möglichst leicht und die
Geometrie entspr. angepasst. Käme im Prinzip nur VHF/UHF/Microwave in
Frage.
Wie sieht die Empfangsstation auf der Erde aus? Welche Antenne? welches
Empfängerkonzept?
Jemand schrieb:> Erfahrungsgemäß reichen 23 Watt auf 8.4 GHz für rund 21 Lichtstunden> Entfernung.
Ja, die Empfagsantennen werden dann aber etwas unhandlich gross.
6 mW reichen bei 400 MHz und einer simplen 150mm-Drahtantenne für
wenigstens 400km.
Das ist die Sendeleistung der Tiersender beim ICARUS-Projekt (das ich
wirklich großartig finde - ich bin auf die ersten Ergebnisse gespannt).
Die Empfangs-/Sendeantenne an der ISS ist auch eher klein.
Angeblich liegt der Weltrekord von LoRa bei 702 KM mit 25 mW auf 868MHz.
Das ganze aus einem Wetterballon mit 39 KM höhe.
Findet man schnell in einer Suchmaschine.
Thomas schrieb:> Angeblich liegt der Weltrekord von LoRa bei 702 KM mit 25 mW auf> 868MHz.> Das ganze aus einem Wetterballon mit 39 KM höhe.>> Findet man schnell in einer Suchmaschine.
Das deckt sich ziemlich genau mit der theoretisch maximalen Sichtweite
(ca. 706 km). [1]
Man sieht also, wenn die Übertragungsstrecke (genauer: die erste
Fresnelzone [2]) frei von Hindernissen ist reichen kleiste
Sendeleistungen aus. Das theoretische Minimum wird dann nur noch von
Path-Loss [2], Empfängerrauschen und Codierungsgewinn bestimmt.
[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Sichtweite#Geod%C3%A4tische_Sichtweite
[2] https://de.wikipedia.org/wiki/Fresnelzone
[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Path_loss
Hier findet man einen Online-Echner für die Horizontentfernung in
Abhängigkeit von der Flughöhe; dort gibt es auch eine Tabelle mit
vorberechneten Werten:
http://www.mittelmeer-reise-und-meer.de/info/entfernungsrechner-horizont.php
Für eine Reichweite von "mehreren hundert Kilometern" muß die Flughöhe
demnach mehrere zigtausend Meter betragen, sofern man quasioptische
Funkwellenausbreitung voraussetzt.
Hohe Reichweiten bei niedriger Flughöhe lassen sich nur erreichen, wenn
man entweder vorhandene Infrastruktur am Boden nutzen kann
(Mobilfunknetze),
oder eine Kurzwellenverbindung mit Raumwellenausbreitung (Frage der
Zuverlässigkeit und der rechtlichen Zulässigkeit klären),
oder wenn man über eine fliegende Relaisstation in entsprechend großer
Höhe verfügt.
Martin schrieb:> Auf welchem Frequenzband und mit welcher Technik stelle ich das am> Besten an? Und wie ist der Energieverbrauch dann damit abzuschätzen?> Sollte möglichst gering sein. Der Sender würde immer nur kurzzeitig> senden.
Auf welchem Frequenzband richtet sich in erster Linie danach, was für
die Luftfahrt zugelassen bzw. genehmigt ist.
Ein Sender, der auch mit wenig Leistung so weit reicht ist nicht
unauffällig mit einem zugedrückten Auge zu betreiben.
Wenn Du Funkamateur bist, wird die Sache etwas einfacher. Aber auch dann
musst Du dein Rufzeichen mitsenden, incl. "Aero Mobile" oder so ähnlich.
Wenn man das ausser Acht lässt, würde ich im 70cm ISM Band senden, da es
dafür günstige Hardware gibt.
Exotische Frequenzen erfordern u.U. viel eigene Bastelei.
Mit einer vernünftigen Technik am Empfängerstandort sollte das gehen.
Die Frage ist, was Du unter geringem Energieverbrauch verstehst.
Eine Batterie für Armbanduhren ( Knopfzelle ) und damit 3 Monate senden,
wird sehr sportlich.
Welche Energiequelle hast Du zur Verfügung?
Also, danke für die vielen Antworten und Hinweise!
Die Funkverbindung sollte eigentlich omnidirektional sein, zumindest in
Richtung Erdboden.
Etwas näher erläutert: Der optimale Fall wäre, wenn ich die
Bodenstationen des PacketRadio-Netzwerks nutzen könnte.
Eine Anpassung der Idee: ich sende nicht aus einem Segelflugzeug,
sondern aus einem Wetterballon, von 15-20km Höhe. Das heißt, dass
Gewicht ist auch ein sehr kritischer Faktor. Das Sendesystem sollte
demnach nicht über 1kg wiegen. Man gehe davon aus, dass der Wetterballon
nicht platzt sondern endlos durch die Welt schwebt. Jetzt will ich ein
paar Daten vom Ballon übermittelt bekommen.
Ja zugegeben, dass ist jetzt ein etwas anderer Fall;-)
Die Sendeleistung im Milliwattbereich finde ich schon mal gut...
Martin schrieb:
>Man gehe davon aus, dass der Wetterballon>nicht platzt sondern endlos durch die Welt schwebt.
Wie willst du das Platzen verhindern?
Nimm mal Kontakt mit einem Amateurfunkverein
in deiner Nähe auf, die machen soetwas öfters.
Da kannst du dann mitarbeiten.
Martin schrieb:> Die Funkverbindung sollte eigentlich omnidirektional sein, zumindest in> Richtung Erdboden.
Nö, braucht es nicht.
Wenn der Ballon in 15-20km Höhe fliegt, ist es auf jeden Fall von
grossem Vorteil, wenn du eine Antenne mit Richtwirkung nach unten
einsetzt.
Ich stelle mir da eine Quad vor, mit z.B. Alufolienreflektor dahinter.
Die bringt entsprechend Gewinn, ist leicht und hat einen grossen
Öffnungswinkel, sodass du aus 15-20km Höhe ganz sicher einige 100km
ausleuchten kannst.
Bei deinem Vorhaben würde ich kein µW an Omnidirektionalität
verschwenden.
Jetzt kommt es auch ganz darauf an, was die Erde/Gegenstationen für
Empfangsequipment haben.
433MHz wären da schonmal nicht schlecht.
Lothar M. schrieb:> Jetzt kommt es auch ganz darauf an, was die Erde/Gegenstationen für> Empfangsequipment haben.> 433MHz wären da schonmal nicht schlecht.
Erdkrümmung usw...
