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1 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Wellenausbreitung im Raum Beeinflussungsmöglichkeiten Frequenzabhängigkeit Raumwelle - Bodenwelle.

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Präsentation zum Thema: "1 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Wellenausbreitung im Raum Beeinflussungsmöglichkeiten Frequenzabhängigkeit Raumwelle - Bodenwelle."—  Präsentation transkript:

1 1 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Wellenausbreitung im Raum Beeinflussungsmöglichkeiten Frequenzabhängigkeit Raumwelle - Bodenwelle Freiraum-Dämpfungsmass Nahfeld - Fernfeld

2 2 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Beeinflussungsmöglichkeiten Dämpfung Reflexion Interferenz Beugung Streuung

3 3 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Frequenzabhängigkeit Ursache: -Einstrahlung der Sonne -Strahlung aus dem Weltraum

4 4 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Aufbau der Atmosphäre

5 5 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Ionosphäre

6 6 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Elektronendichte in der Ionosphäre Tromsø,

7 7 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Globale Elektronenverteilung in der Ionosphäre

8 8 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Bodenwelle Bodenwelle: Reichweite begrenzt abhängig von der Geländestruktur, Bebauung, Bewuchs Dämpfung Beugung Reflexion

9 9 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Raumwelle Reflexion an Schichten der Ionosphäre abhängig vom: Abstrahlwinkel der Frequenz den Eigenschaften der Reflexionsschicht. eventuell Mehrfachreflexion

10 10 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Nahempfangszone Fernempfangszone

11 11 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Interferenzzone

12 12 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Schwund Zeitabhängige frequenzselektive Änderung des Empfangssignals hinsichtlich Amplitude und Funktionsverlauf. Schwund wird durch Interferenz von Raumwelle und Bodenwelle verursacht, da bei unterschied- lichen Laufwegen eine Phasendifferenz besteht.

13 13 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Nahfeld - Fernfeld

14 14 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Frequenzabhängigkeit Langwellen (LW) Mittelwellen (MW) Kurzwellen (KW) Meterwellen (UKW) Dezimeterwellen Zentimeterwellen Millimeterwellen

15 15 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Langwellen (LW) Ausbreitung nur mit der Bodenwelle Reichweite von der Strahlungsleistung abhängig Starke Dämpfung Gleiche Empfangsbedingungen bei Tag und bei Nacht und zu allen Jahreszeiten

16 16 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Mittelwellen (MW) Bodenwelle und reflektierte Raumwelle Abhängig von der Tageszeit Abhängig von der Jahreszeit

17 17 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Aufgaben: Welche Wegdifferenz müsste zwischen Raumwelle und Bodenwelle bestehen, damit vollständige Auslöschung erreicht wird? Zu welcher Jahreszeit ist der Empfang von Mittelwellen schlechter?

18 18 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Kurzwellen (KW) Reflexion der Raumwelle an der Ionosphäre Mehrfachreflexionen -> ausgeprägter Fernempfang Oft grosse tote Zonen Übertragungsqualität von Tageszeit, Jahreszeit, Sonnenfleckenzahl abhängig

19 19 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Sonnenflecken

20 20 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz MUF und LUF MUF = maximum usable frequency LUF = lowest usable frequency

21 21 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Meterwellen (UKW) Nur Bodenwelle interessant In der Regel keine Reflexion der Raumwelle an der Ionosphäre Geradlinige Ausbreitung (quasioptisch) Daher beschränkte Reichweite Zu beachten: Reflexion und Beugung

22 22 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Überreichweiten bei Meterwellen Reflexionsfähige Schichten in der Troposphäre Bei bestimmten Wetterlagen

23 23 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Dezimeterwellen quasioptisch Richtfunkverbindungen Fresnel-Zone muss frei von Hindernissen sein. Streustrahlung an Inhomogenitäten der Troposphäre möglich (Troposcatter).

24 24 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Fresnel-Zone Das Rotationsellipsoid mit Breite b und Länge d muss frei von Hindernissen sein, damit sich keine Interferenzen bilden.

25 25 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Freiraum-Dämpfungsmass Für eine hindernisfreie Verbindung Für Funkverbindungen mit quasioptischen Wellen Freiraum-Dämpfungsmass: d = Abstand Sender - Empfänger

26 26 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Zentimeter- und Millimeterwellen Weisen das stärkste quasioptische Verhalten auf. Vorteil: einfach zu bündeln Nachteil: häufige Reflexionen Starke Dämpfung durch Gase und Wasser

27 27 (C) 2002, Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz Aufgaben Bei einer Richtfunkanlage sei die Breite der Fresnel-Zone wegen vorhandener Hindernisse zwischen Sender und Empfänger vorgegeben. Was geschieht, wenn der Abstand zwischen Sender und Empfänger verringert wird? Welche Beeinflussungen können für elektro- magnetische Wellen in der Atmosphäre auftreten?


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