Guten Tag, ich hätte mal eine Frage zur Dämpfungskonstante in Hohlleiter. Wenn man den Kehrwert dieser Konstanten ausrechnet, ermittelt man dann den Wert wie weit ein Welle in dem Hohlleiter läuft bis seine Leistung gegen Null geht aufgrund Wandstromverluste? MbG Christian
Nicht gegen Null, sondern allenfalls auf 1/2, 1/e oder 1/e^2. Die Leistung geht nie gegen Null. Einfach mal die Definition nachschauen. Ich denk die Daempfung ist dB/m
Die Dämpfungskonstante ist in der Einheit 1/m angegeben. Für eine gewisse Leistung kann ich diese ins Vehältnis setzen zur Leistung der hinlaufenden Welle z.B 0,5 und dann die maximale Länge bestimmen. Mich interessiert die Maximale Länge des Hohlleiters aufgrund der Wandstromverluste.
Es gibt keine maximale Laenge. Wenn sich die Leistung zB alle Meter halbiert, ist nach 10m noch ein Tausendstel da. und nach 20m noch ein millionstel. Diese Verluste sind allerdings abhaengig von der Frequenz. Unterhalb der sogenannten Cutof Frequenz faellt die Leistung exponentiell ab. Diese Cutoff Frequenz ist abhaengig von der groesseren Abmessung des Wellenleiters zur Wellenlaenge.
Christian S. schrieb: > Mich interessiert die Maximale Länge des Hohlleiters aufgrund der > Wandstromverluste. Die max. zulässige Dämpfung hängt von der Anwendung ab (Sendeleistung, Empfangsempfindlichkeit). Für eine gegebene max. Dämpfung kann dann die max. Strecke als Hohlleiterausführung bestimmt werden.
Unterhalb der cutoff-Frequenz spricht man auch vom "evanescent mode", der wird für stufenlose Dämpfungssteller ausgenutzt, da das dB-linear mit der Tiefe geht. Oberhalb wird das genauso sein wie in Koaxkabel, z.B. für Sat-TV. Dort wird die Dämpfung üblicherweise frequenzabhängig in dB/100m angegeben.
Christian S. schrieb: > Guten Tag, > > ich hätte mal eine Frage zur Dämpfungskonstante in Hohlleiter. > > Wenn man den Kehrwert dieser Konstanten ausrechnet, ermittelt man dann > den Wert wie weit ein Welle in dem Hohlleiter läuft bis seine Leistung > gegen Null geht aufgrund Wandstromverluste? > > MbG > > Christian Hallo Christian, eine interessante Frage! Du gehst von folgendem aus: Wenn man den Spritverbrauch in DE in Liter pro hundert Kilometer kennt, kann man also auch den US-amerikanischen Wert Meilen pro Gallone ausrechnen. Das stimmt. Wenn Du nun durch eine Dämpfung die Leistung verminderst, kannst Du dieses Verhalten bis zum thermischen Rauschen (Boltzmannkonstante mal absoluter Temperatur) verfolgen, klar mit Bandbreite und Widerstand. Wie willst Du dann anschließend unterscheiden, ob die Leistung, die Du dann misst das thermische Rauschen ist oder Deine gedämpfte Leistung? Sobald Du mir ein Meßgerät zeigst dass zwischen diesen beiden Leistungen eindeutig unterscheidet, können wir weitere Überlegungen anstellen. Kennst Du übrigens die Kernspaltung? Du kannst spalten ohne Ende und es bleibt immer noch ein Rest. Gruß Bernd
Danke für die Antwort, ich sehe das man einen gewissen S/N Verhältnis in dem noch eine Siganl detektierbar ist festlegen muss, gewisser Pegel (dBM) nicht unterschritten werden darf oder einen gewissen prozentualer Wert der hinlaufenden Welle nicht unterschritten werden kann. Zu Thema Signal aus dem Rauschen erkennen gibt es ja zum Beispiel Barker-Codes die ja ein Signal eindeutig vom Rauschen unterscheiden?
Das (Breitband-)Rauschen ist nicht wirklich ein Limit, wenn man filtern(bandbreite reduzieren) kann.
Hallo Foristen, bei einem Hertz Bandbreite haben wir bei 290 Kelvin ein Rauschen von -174dBm. Das möchte ich nun einmal sehen, dass jemand die Bandbreite weiter reduziert um einen längeren Hohlleiter einzusetzen (ursprüngliche Frage!). Klar, wir können die Bandbreite weiter vermindern. Aber bekommen wir dann noch Informationen in vernünftiger Zeit übertragen? Ich denke einmal nein. Andererseits können wir die Temperatur absenken. Das macht man auch, man kühlt die Empfänger. So, zurück zur Frage: Die Leistung der durch den Hohlleiter geführten Welle verringert sich mit zunehmender Entfernung. Bloß ist es unzweckmäßig die "erlaubte" Länge des Hohlleiters anzugeben, bis die Restleistung Null ist. Dazu müsste man angeben, welche Leistung man am Ende wirklich noch benötigt. Also, man gibt die erlaubte Streckendämpfung an. Anschließend bestimmt man mit den Daten des Hohlleiters, wie lang dieser sein darf, um die erlaubte Dämpfung nicht zu überschreiten. War das gemeint? Gruß in die Runde! Bernd
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> Klar, wir können die Bandbreite weiter vermindern. Aber bekommen wir
dann noch Informationen in vernünftiger Zeit übertragen? Ich denke
einmal nein.
Welche Informationen in welcher Zeit ? Ist alles relativ. Die Voyager 1
Sonde, jenseits aller Planeten, die immer noch sendet, moduliert mit 160
bit/sek
In einem Voyager 2 Communication pdf fand ich grad .. die rechnen mit einem Verlust durch den Raum von -296dB. Deswegen hat der Verstaerker auch 72dBm Power und die Antenne einen Gain von 62dB. Sonst waere da nichts zu machen.
Hallo Schutzherr, bitte nicht immer nur die "Rosinen" herauspicken, sondern das Gesamtsystem betrachten und dann bitte gerne mit Literaturstellen. 72dBm entsprechen 16kW (30dBm = 1W, 60dBm = 1kW, 3dB = Leistungsverdopplung) - also, wenn Voyager 2 mit 16kW Radiosignal senden sollte, frage ich mich, wo denn die elektrische Energie herkommt. Hier https://science.howstuffworks.com/question431.htm spricht man von 23W Radiosignal (am PA-Ausgang) bei 8GHz (8418 MHz). Das entspricht auch dem, was man beim Start der beiden Voyagers im Jahr 1977 gut handhaben konnte. https://voyager.jpl.nasa.gov/frequently-asked-questions/fast-facts/ Literaturstelle, für die, die sich nicht daran erinnern oder noch nicht geboren waren. Die tatsächliche Leistung an der Antenne wird sogar noch geringer angegeben, mit 13.3W - also etwas mehr als 43dBm. https://www.comsoc.org/ctn/voyager-space-exploration-mission-no-other Die jeweils generierte elektrische Leistung an Bord der Satelliten (Gesamtleistung) betrug 249 Watt, die aus Thermoelektrischen Generatoren mittels Radioisotopen gewonnen wird. Beim Start war sie etwas höher. https://voyager.jpl.nasa.gov/mission/spacecraft/ Die X-Band High Gain Antenna (HGA) der Voyager Sonden besitzt einen Gewinn von 48 dB und einen Öffnungswinkel von 0.5 Grad. https://descanso.jpl.nasa.gov/DPSummary/Descanso4--Voyager_ed.pdf Der Gewinn wird also mit 48dB angegeben. Beim Vorbeiflug am Neptun betrug die Streckendämpfung etwa 304dB. https://www.comsoc.org/ctn/voyager-space-exploration-mission-no-other Jetzt kommen wir noch einmal zur Datenübertragung: Damit größere Datenmengen übertragen werden, erfolgt zunächst ein Aufspielen auf ein Magnetband mit einer Länge von etwas mehr als 1000 Fuß (ami-Maß entspr. etwa 33 Meter). Das Band fasst ein Datenvolumen von 650 Megabit (80MB). Diese Daten werden anschließend mit geringerer Geschwindigkeit ausgelesen und zur Erde übertragen. Beim Vorbeiflug am Neptun betrug die Datenrate noch 7.2kb (Bit !!!). Mittlerweile beträgt die Datenrate wie oben benannt 160 Bit pro Sekunde. Das entspricht einer Bandbreite (siehe noch weiter oben) von 160 Hertz. Gut, dass die Leistung im Hohlleiter nicht zu Null werden kann, haben wir bereits oben erfahren. Allerdings bewzeifle ich eine vernünftige Datenübertragung oder Kommunikation bei 160 B/s. Diese Daten sind vor der Übertragung codiert und müssen nach dem Empfang wieder decodiert und einer massiven Fehlerkorrektur unterzogen werden. Ach so, ich finde bei qualifizierten Beiträgen ist man der Richtigkeit der Angaben und der Literaturstellen verpflichtet. Gruß Bernd
Guten Tag, Danke für die konstruktiven Antworten. Die Frage ist aus meiner Sicht geklärt man benötigt einen Wert für den Pegel/Verhältnis das am Ende noch vorhanden seinen soll. Daraus ergibt sich dann die maximal Länge. Gruß Christian
Die von Patronus gegebenen Daten beziehen sich auf die Bodenstation, von Voyager 2. Ausgangslage war, wie vernuenftig langsame Informationsuebertragung sein kann. Wir haben uns daran gewoehnt, dass etwas ohne interaktives Blink-Flash-Video eh nichts ist.
NASA sucht Programmierer für Voyager-Sonden https://www.heise.de/newsticker/meldung/NASA-sucht-Programmierer-fuer-Voyager-Sonden-2866565.html https://sz-magazin.sueddeutsche.de/technik/die-all-wissenden-80470
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