Reichweitenrekord bei Funkverbindungen

#5809604
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An die Mondsüchtigen:

Welche Mindestleistung ist für EME (Erde-Mond-Erde) nötig?

Zu Erde-Venus-Erde gibts ein WP-Artikel, eine Leistung steht da nicht, 
ca. 100 Millionen km und 5 Minuten delay.

Ist wohl der Rekord und nur mit Sondergenehmigung (Forschung) möglich?
#5809617
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OK,hab Angaben zur Leistung - 6kW

https://www.qsl.net/dl4yhf/speclab/earth_venus_earth.htm

 6 kW magnetron transmitter, tamed for CW (and SSB!) operation, locked 
to a Rubidium frequency reference (which was checked against a GPSDO)

Magnetron control unit by Karl Meinzer using 2 * 4CX1000 as current 
regulators in a loop with over one MHz bandwidth,
making it possible to produce SSB signals with the magnetron

Anode voltage about 7 kV, anode current about 1.2 A, fast frequency 
control via anode current (through the 4CX1000).

Bleibt nur, gabs schon eine Erde-Mars-Erde Verbindung mit 14 Minuten 
delay?
Gast #5809620
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Max M. schrieb:
> Welche Mindestleistung ist für EME (Erde-Mond-Erde) nötig?

Das hängt u.A. von den Empfangsparametern wie Bandbreite, Rauschzahl der 
Antenne und des Empfängers ab.

Umfassende Informationen über das zu Grunde liegende Link-Budget findet 
man in einem pdf von John Taylor von der Princeton University:

http://physics.princeton.edu/pulsar/k1jt/Optimized_Small-Station_EME.pdf
Gast #5809634
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Ja, 750 Watt reichen. Natürlich kommt es auch auf den Gewinn der 
verwendeten Antenne und auf die Modulationsbandbreite an: 
Sprachübertragung mit SSB benötigt 10dB Signal-Rauschabstand in rund 
2kHz Bandbreite, wogegen Morsetelegrafie mit 0..3dB in 200Hz Bandbreite 
auskommt. Neuere digitale Übertragungsverfahren benötigen noch geringere 
Bandbreiten oder Signal-Rauschabstände.

Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, daß mit 750W und einer 
6m-Parabolantenne auf 1296MHz schon laute CW-Echos zurückkommen.

Hier beschreibt jemand seinen Einstieg mit 50W und 4 Yagi-Antennen: 
http://dk5ec.de/EME-DK5EC/eme-dk5ec.html

oder hier: http://sm4ggc.se/EME_144_2017.pdf

Man sieht: so groß ist der Aufwand gar nicht...
#5809702
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Hi,

Max M. schrieb:
> OK,hab Angaben zur Leistung - 6kW
>
> https://www.qsl.net/dl4yhf/speclab/earth_venus_earth.htm
>
>  6 kW magnetron transmitter, tamed for CW (and SSB!) operation, locked
> to a Rubidium frequency reference (which was checked against a GPSDO)

Wobei die reine HF Leistung noch fast gar nichts aussagt.
Wie oben schon angedeutet muss man immer alle Komponenten Betrachten die 
das Link-Budget bestimmen.
Wenn ich z.B. einen recht tauben Empfänger in der Funkstrecke habe der 
mindestens 15dB Signal/Rauschabstand für ein klar verständliches Signal 
benötigt und ich iesen durch einen etwas besseren ersetze der ein klar 
verständliches Signal bereits ab 12 dB S/N wiedergibt, DANN kann ich auf 
der Senderseite die Leistung direkt halbieren und habe immer noch die 
selbe Signalqualität. (Wobei im o.g. Beispiel E-V-E ja mit S/N Abständen 
von << 1dB gearbeitet wurde, da ist nicht mehr viel Spielraum für 
Verbesserungen)

Eine der wichtigsten Größen ist bei solchen Berechnungen daher der 
Antennengewinn. Und zwar auf beiden Seiten!
Und dieser Antennengewinn hat es bei dem Bochmer Versuch durchaus in 
Sich.
Denn dort wurde als Antenne ein 20m Parabolspiegel verwendet!!!
Und zwar für Senden UND Empfangen! Also muss man dessen Gewinn auch noch 
zweimal rechnen.

Für 2,4 GHz ist da leider kein Gewinn genannt, aber für 10Ghz ist der 
angegeben. Da sind es 63,5 dBi! Das ist ein Verstärkungsfaktor von 
~2400000
Aus den 600 Watt (bei 10Ghz) werden somit effektive 1,34GW
(Bei 2,4Ghz ist die Antennverstärkung geringer, da dieser bei 
Parabolspiegel auch vom Verhältnis Wellenlänge/Spiegelfläche abhängt, 
das wird dann durch die 10x höhere Ausgangsleistung ausgeglichen. Denke 
-aus dem hohlen Bauch heraus- das die große Antenne auf 2,4Ghz um die 
10dB bringen könnte. ist aber eher geraten und zudem einem Wunschwert 
für die einfacheren Rechnung geschuldet...)

Oder um es anders auszudrücken: Wollte man die Verbindung statt mit dem 
20m Radioteleskop mit einer üblichen (auch für W-lan brauchbaren) Yagi 
Richtantenne aus dem Amateurfunkbereich (Beipspielsweise die SHF1367 mit 
3m Länge! von dieser Seite: 
https://www.wimo.com/yagi-antennen-uhf-wimo_d.html#18415) verwenden, so 
müsste man die Sendeleistung um ein VIELFACHES Erhöhen.

Soll z.B. der Empfang weiterhin über das Radioteleskop erolgen und nur 
zum Senden soll die "kleine" Antenne verwendet werden, müsste man die 
fehlenden etwa 30dB Antennengewinn (~23dB statt 53 dB) durhc ehöhen der 
Sendeleistung ausgleichen.
30dB sind Faktor 1000. Somit müsste die Endstufenausgangsleistung statt 
6kW schlappe 6MW HF betragen. Soviel wie 10 000 Mikrowellenherde 
Parallelgeschaltet ;-)
Wollte man nun mit der 3m yagi nicht nur Senden, sondern auch Empfangen, 
so müssten man den Fehlenden Gewinn der Empfangsantenne auch nocha uf 
die Sendeleistung aufschlagen. Also noch einmal 30dB dazu.
Dann sind wir bei läppische 6 GW Enstufenausgangsleistung bzw. unter 
einbeziehung des Antennengewinns 1,2 Terrawatt effektiv abgestrahlte 
Leistung auf 2,4 GHz... Ein "echter" Todesstrahl ;-)
(Wobei das auch noch nicht einmal ausreichen dürfte, schlieslich dürfte 
die Yagi aufgrund ihrer schlechteren Richtwirkung einiges mehr an 
"Menschengemachten" Störsignalen einfangen und somit ein wesentlich 
höherer Rauschpegel vorliegen der natürlich ebenfalls berücksichtig 
werden müsste.

Das sind jetzt natürlich alles nur sehr grob geschätzte (um nicht zu 
sagen geratene) Werte um eifnach basierend au f den wenigen Angaben das 
Prinzip zu verdeutlichen.
Aber man sieht schon das die bloße Angabe der reinen 
Senderausgangsleistung praktisch überhaupt nichts aussagt.
Und man sieht auch warum es ab bestimmten Leistungen viel einfacher (und 
vor allem Sinnvoller) ist die Antennenanlage zu optimieren statt einfach 
noch mehr Leistung zu erzeugen.

Gruß
Carsten
Gast #5810008
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Hallo

"JT65 anstatt CW bringt nochmal 10dB"

Wobei in solchen Modes reale QSOs ("Gespräche") leider mehr oder weniger 
nur ein "Ich mit den Call XX0XX bin hier und habe dich mit den Call 
YY1YY gehört" und selbst dieser tief gehende Informationsaustausch unter 
Nutzung der im AFU gewöhnlichen Abkürzungen dauert einige Minuten.

Richtige "Gespräche" die leider selbst in CW meist wenig spezifischen 
(außer das Rufzeichen) Inhalt haben, benötigen den schon beschriebenen 
recht großen Aufwand (Und vor allem Platz, leider das Totschlagargument 
für den absoluten Großteil der Funkamateure  - nicht jeder wohnt in den 
weiten Schwedens oder irgendwo im Nirgendwo des "fernen Ostens" von DL).

Also ein Signal via EME zu verschicken ist mit relativ geringen Aufwand 
möglich, aber ein freies Gespräch (Textaustausch) ohne standardisierten 
Inhalt in Echtzeit durchzuführen, ist eine Sache von wenigen 
Funkamateuren die viel Platz und auch einiges an Geld investieren, wobei 
man mit Improvisation, Edelrecycling, Eigenleistung und Verzicht anderer 
teurere Hobbys das auch (Wenn halt der Platz vorhanden ist...) wohl auch 
jemand finanziell stemmen kann der "nur" Facharbeiter in gesicherter 
Stellung ist.

Recht ähnlich (außer bei den  Finanzen) läuft es im Profiumfeld bei der 
Weltraumerkundung (Richtiger Weltraum - nicht irgendwas Erdnahes wie die 
ISS oder Satellitennutzung) ab.

Die Datenraten sind sehr bescheiden, trotz des enormen Aufwand der 
Empfangsseitig betrieben wird, und der sehr ausgeklügelten Algorithmen 
der Datenübertragung, dauert es seine Zeit bis ein Bilder oder Messwerte 
übertragen sind.

Ham
Gast #5810026
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Wieviel Leistung braucht man eigentlich um EME mit Sprechfunk (gut 
verständlich) durchzuführen? Angenommen man verwendet SSB.
Auf youtube gibt es Videos wo jemand ins Mike spricht und sich dann 
selber recht deutlich als EME Echo hören kann.

Edit: Es reichen scheinbar schon 350W

https://www.youtube.com/watch?v=qOFPsLSlHEY

Hier mit glasklarer Modulation (aber keine Ahnung wieviel W)

https://www.youtube.com/watch?v=IjqufZncvrY
Gast #5810531
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In einem QRP-Report 2011 berichtete PA2OHH,
dass er in Südspanien einen CW-Sender
aus den Niederlanden empfangen konnte:

Reichweite über mehr als 2000 km
Sendeleistung 1 mW
Betriebsart QRSS-CW
Punktlänge 3 Sekunden
Empfängerausgang auf Soundkarte
mit Programm ARGO
Bandbreite 0.3 Hz

Ist zwar nicht ganz bis zum Pluto,
aber auch nicht schlecht.
Gast #5810536
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eric schrieb:
> In einem QRP-Report 2011 berichtete PA2OHH,
> dass er in Südspanien einen CW-Sender
> aus den Niederlanden empfangen konnte:
>
> Reichweite über mehr als 2000 km
> Sendeleistung 1 mW
> Betriebsart QRSS-CW
> Punktlänge 3 Sekunden
> Empfängerausgang auf Soundkarte
> mit Programm ARGO
> Bandbreite 0.3 Hz
>
> Ist zwar nicht ganz bis zum Pluto,
> aber auch nicht schlecht.

Welches Band?
Im Sonnenenfleckenmaxium Pillepalle.
Beitrag #5810551 wurde von einem Moderator gelöscht.

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