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Forum: HF, Funk und Felder Frequenz, Leistung, Reichweite von Signalen


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Autor: Dominic (Gast)
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Hallo zusammen,

allgemein gilt ja der Zusammenhang, e=h*f wonach höherfrequente 
Strahulung energiericher ist. Aber wie verträgt sich das jetzt mit der 
Signalleistung über das Integral des Betragsquadrats. P(sin(x)) = 
P(sin(2x)). Ist also Frequenzunabhängig.

Und weiterhin gilt ja die Faustregel, dass die Reichweite mit steigender 
Frequenz abnimmt. Die Lesitungs ist doch angeblich größer, somit ein 
Widerspruch. Oder ist der Einfluss der Dämpfung so viel größer?

Autor: Günter Lenz (Gast)
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Dominic schrieb:
>Und weiterhin gilt ja die Faustregel, dass die Reichweite mit steigender
>Frequenz abnimmt. Die Lesitungs ist doch angeblich größer, Dominic

Weil die Eigenschaften der Funkwellen (UKW) dann zunehmend optischer
werden, sie können dann der Erdkrümmung nicht mehr folgen.
Die längeren Wellen (Kurzwelle) werden von der Ionosphäre und
der Erde reflektiert laufen dann im Zickzack um die ganze Erde.
Die ganz hohen Frequenzen durchdringen die Ionosphäre und
verschwinden dann im Weltall.

Autor: antenneur (Gast)
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War die Frage ausdrücklich auf die Erde und ihre Atmosphäre bezogen?

Autor: GEKU (Gast)
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Dominic schrieb:
> e=h*f wonach höherfrequente
> Strahulung energiericher

Ist eine Formel aus der Quantenmechanik.
Diese beschreibt die Energie eine Quants mit der Frequenz f

Die elektromagnetisch Strahlung, zu der auch Licht zählt, ist 
gequantelt.
Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Quantelung

Bei Funkwellen sind auf Grund der niedrigen Frequenz sehr sehr viele 
Quanten beteiligt.

Dominic schrieb:
> Und weiterhin gilt ja die Faustregel, dass die Reichweite mit steigender
> Frequenz abnimmt. Die Lesitungs ist doch angeblich größer, somit ein
> Widerspruch. Oder ist der Einfluss der Dämpfung so viel größer?

Im Vakuum gibt es keine Dämpfung, sondern nur eine Verdünnung, die 
Energiedichte nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab und gilt für alle 
Frequenzen der elektromagnetischen Strahlung. Das gilt auch für Photonen 
und nicht nur für Wellen.

In der Atmosphäre ist die Dämpfung natürlich von der Wellenlänge bzw. 
der Frequenz abhängig. Es können (Gott sei Dank!) nicht alle Frequenzen 
am Erdboden empfangen werden. Röntgenstrahlung und Gammastrahlung werden 
z.B. sehr stark gedämpft. Es gibt mehrere Frequenzbereiche, sogenannte 
Fenster, mit geringer Dämpfung. KW und MW wird z.B. von einer 
ionisierten Schichte reflektiert.

Autor: GEKU (Gast)
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Günter Lenz schrieb:
> Weil die Eigenschaften der Funkwellen (UKW) dann zunehmend optischer
> werden, sie können dann der Erdkrümmung nicht mehr folgen.

Die Beugung nimmt mit abnehmender Wellenlänge ab.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Dominic schrieb:
> Und weiterhin gilt ja die Faustregel, dass die Reichweite mit steigender
> Frequenz abnimmt.

Meinst du, dass das der Grund ist, warum für Satellitenkommunikation 
eher höhere Frequenzen eingesetzt werden?

Autor: Nabu (Gast)
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Siehe hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Freiraumd%C3%A4mpfung#Berechnung

Kurze Wellen lassen sich aber leichter bündeln, deshalb gilt das mit der 
Reichweite nur für isotrope Strahler.

Autor: Nabu (Gast)
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Autor: Lurchi (Gast)
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Wolfgang schrieb:
> Dominic schrieb:
>> Und weiterhin gilt ja die Faustregel, dass die Reichweite mit steigender
>> Frequenz abnimmt.
>
> Meinst du, dass das der Grund ist, warum für Satellitenkommunikation
> eher höhere Frequenzen eingesetzt werden?

Wo hat er das geschrieben? Sag doch mal, warum sehr hohe Frequenzen für 
Satkom verwendet werden.

Autor: Elektrofan (Gast)
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GEKU (Gast) schrieb:
> Im Vakuum gibt es keine Dämpfung, sondern nur eine Verdünnung, die
> Energiedichte nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab ...

Das hängt von der Bündelung ab, beim Laser ist die Dämpfung im Vakuum
viel niedriger.

> Das gilt auch für Photonen
> und nicht nur für Wellen.

Natürlich, Teilchen bzw. Welle sind ja 'nur' Modelle für
das Phänomen "Licht".

Autor: Wolfgang (Gast)
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Lurchi schrieb:
> Wo hat er das geschrieben?

Dominic schrieb:
> Und weiterhin gilt ja die Faustregel, dass die Reichweite mit steigender
> Frequenz abnimmt.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Elektrofan schrieb:
> Das hängt von der Bündelung ab, beim Laser ist die Dämpfung im Vakuum
> viel niedriger.

Auch beim Laser nimmt (im Fernfeld) die Leistungsdichte mit dem Quadrat 
der Entfernung ab.

Autor: GEKU (Gast)
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Wolfgang schrieb:
> beim Laser ist die Dämpfung im Vakuum
> viel niedriger.

Im Vakuum gibt es keine Dämpfung. Da gibt es schließlich auch keine 
Atome!
Nur die Dichte der Photonen nimmt ab.

Autor: Kastanie (Gast)
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GEKU schrieb:
> Günter Lenz schrieb:
>> Weil die Eigenschaften der Funkwellen (UKW) dann zunehmend optischer
>> werden, sie können dann der Erdkrümmung nicht mehr folgen.
>
> Die Beugung nimmt mit abnehmender Wellenlänge ab.

Drückt m.E. genau dasselbe aus.

Autor: Sven B. (scummos)
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Die Gesamtenergie des Strahlungsfelds hat nichts mit der Energie der 
einzelnen Quanten zu tun. Letztere spielt bei Funkanwendungen im MHz 
oder GHz-Bereich keine Rolle.

Die Elektrodynamik ist ansonsten skaleninvariant, es gibt erstmal keine 
Effekte, die bei höheren oder niedrigeren Frequenzen größer oder kleiner 
werden. Das kommt immer erst durch Interaktion mit irgendetwas, was eine 
Skala oder Frequenz vorgibt.

Zwei Antennen mit Abstand L und Durchmesser D, zwischen denen ein Feld 
mit Wellenlänge X vermittelt wird, verhalten sich im Vakuum genau gleich 
wie zwei Antennen mit Abstand 2*L, Durchmesser 2*D und Wellenlänge 2*X.

: Bearbeitet durch User
Autor: Wolfgang (Gast)
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GEKU schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> beim Laser ...
>
> Im Vakuum ,...

Übe mal das Zitieren. Von mir stammt das nicht.

Autor: Elektrofan (Gast)
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> Auch beim Laser nimmt (im Fernfeld) die Leistungsdichte mit dem
> Quadrat der Entfernung ab.

Unzutreffend.

Autor: Kastanie (Gast)
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Elektrofan schrieb:
>> Auch beim Laser nimmt (im Fernfeld) die Leistungsdichte mit dem
>> Quadrat der Entfernung ab.
>
> Unzutreffend.

Das ist spitzfindig, denn einen idealen Laser gibt es nicht.
Sobald der Stahl divergiert -und das tut er-, gilt diese Behauptung 
uneingeschränkt!

Autor: Kastanie (Gast)
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Kastanie schrieb:
> Sobald der Stahl divergiert

"der Strahl"
bin wohl ein bischen Chinese...

Autor: Elektrofan (Gast)
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>> Unzutreffend.

> Das ist spitzfindig, denn einen idealen Laser gibt es nicht.
Trivial.

> Sobald der Stahl divergiert -und das tut er-, gilt diese Behauptung
> uneingeschränkt!
Nur geht die Abschwächung i.d.R. NICHT mit dem
> Quadrat der Entfernung!

Autor: M.A. S. (mse2)
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Elektrofan schrieb:
> Nur geht die Abschwächung i.d.R. NICHT mit dem
>> Quadrat der Entfernung!

Sondern?

Autor: Bänz (Gast)
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Elektrofan schrieb:
> Nur geht die Abschwächung i.d.R. NICHT mit dem
> Quadrat der Entfernung!

Wofür steht denn dann das r²?
https://de.wikipedia.org/wiki/Abstandsgesetz

Autor: Elektrofan (Gast)
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Na gut.

Autor: Kastanie (Gast)
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Elektrofan schrieb:
>>> Unzutreffend.
>
>> Das ist spitzfindig, denn einen idealen Laser gibt es nicht.
> Trivial.

???

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