Diskussion:Freiraumdämpfung

Frequenzband 2,4 oder 24 GHz?

Kann es sein, dass ein Fehler im Beispiel mit dem KFZ-Schlüssel besteht? Müsste es bei der angegebenen Wellenlänge nicht 2,4 GHz sein (24 GHz erscheint mir nämlich unrealistisch)? -- 87.122.141.32 16:50, 13. Aug. 2014 (CEST)

Hm, die angegebene Wellenlänge ist etwa 12,5 Millimeter. Das passt zu den als Beispiel angegebenen 24 GHz. Natürlich können die Automobilhersteller auch eine Frequenz in einem anderen ISM-Band verwenden, zum Beispiel das 433 MHz-Band. Wenn jedoch die Frequenz 2,4 GHz betragen würde, dann müsste die Wellenlänge etwa 12,5 Zentimeter sein. --≡c.w. 17:37, 13. Aug. 2014 (CEST)

Die Zahlenangabe von 24 GHz ist ein Beispiel!

In der Automobilbranche können durchaus auch andere ISM-Frequenzbänder genutzt werden. Es nutzt nichts, einfach immer nur diese eine Zahl zu ändern: Wenn überhaupt, dann muss das ganze Rechenbeispiel auf die andere Frequenz ausgerichtet werden, würde dann aber bei tieferer Frequenz für die Freiraumdämpfung nicht so aussagekräftige Ergebnisse liefern.

Unrealistisch sind die 24 GHz nicht, da zum Beispiel schon seit Jahren kleine und extrem billige Transceiverchips für diesen Frequenzbereich mit einer Ausgangsleistung von bis zu 6 dBm auf dem Markt sind. [1] --≡c.w. 07:21, 25. Sep. 2014 (CEST)

Jetzt hat tatsächlich sich jemand die Mühe gemacht, das gesamte Beispiel (wegen angeblicher Praxisnähe) auf 2,5 GHz herunterzurechnen. So versprochen praxisnah ist das nicht: Es ist genauso praxisfern wie vorher. (Vielleicht sollte man aus diesem Beispiel einfach nur den Vermerk auf Autoschlüssel entfernen.) Weil auf 2,4 GHz gibt es keine Autoschlüsselfernsteuersender. Der in den Autoschlüsseln verwendete Chip ist meist der SI4010-RC und dieser sendet entweder auf 434 MHz, 868 MHz oder 917 MHz (siehe dessen Datenblatt).

Das ist mir jetzt allerdings egal. Ich weiß, dass die Zulieferer von solchen Autoteilen das WLAN-Band tunlichst vermeiden. Die WLAN-Teinehmer senden mit sehr viel mehr Leistung, als es einem Autoschlüssel möglich ist. Ein starkes ständig aktives WLAN in dem Haus, neben dem das Auto parkt, macht den Freuqenzbereich zu und der Autoschlüssel funktioniert dort nicht mehr! --≡c.w. 19:03, 21. Okt. 2014 (CEST)

Formeln

Das ist zwar mit heißer Nadel gestrickt worden, aber vielleicht kann da jemand bessere Worte finden... --Averse 12:47, 23. Mär. 2007 (CET)

Realität

>>Die Freiraumdämpfung ist die Dämpfung, die auch unter Idealbedingungen nicht unterschritten werden kann.<< stimmt das wirklich? wie nennt sich die Dämpfung im freien Raum, die Aspekte wie Luftfeuchtigkeit oder andere realbedingungen mitberücksichtigt? gibt es hierzu Infos, Links oder andere (such)begriffe?--Zwölfvolt 16:24, 18. Okt. 2008 (CEST)

Atmosphärische Dämpfungsverluste¹ treten zusätzlich zur Freiraumdämpfung auf. (Sie ersetzen sie also nicht.) --≡c.w. 10:19, 16. Jan. 2014 (CET)

Der Freiraum ist eben der Raum ohne Luft, Feuchtigkeit u.a. --Hans Eo (Diskussion) 15:28, 29. Mär. 2016 (CEST)

astronomische Entfernungen

Im Artikel SETI werden etliche Literaturstellen zitiert, bei denen angenommen wird, man könne Funksignale in vielen Lichtjahren Entfernung wahrnehmen. Sogar normale TV-Signale könnten von fremden Zivilisationen aufgenommen werden. Wegen der erheblichen Freiraumdämpfung bei diesen Entfernungen ist das aber ausgeschlossen. Wo finde ich Literatur, Formeln usw. dazu? --Hans Eo 03:50, 6. Okt. 2011 (CEST)

Da nimmt man Antennen mit sehr hohem Gewinn, z.B. hat das Radioteleskop in Arecibo ca. 70 dBi Gewinn, das reduziert die sogenannte "Freiraumdämpfung" -- Angie (Diskussion) 09:39, 13. Jan. 2014 (CET)

Nein. Das kann die „Freiraumdämpfung“ nicht reduzieren. Diese ist ein Naturgesetz, welches nicht umgangen werden kann. Ein Antennengewinn kann das Leistungsbudget für den Übertragungskanal verbessern und der Auswirkung der Freiraumdämpfung entgegenwirken indem ein genügend großer Vorhalt geboten wird. Aber ein Antennengewinn von 70 dB ist nicht viel: das ist ein Faktor von 10.000.000; daraus die Wurzel gezogen entspricht das einer etwa 3000-fachen Entfernung gegenüber einem Rundstrahler (Damit kommt man nicht weit in unserem Sonnensystem und schon gar nicht in Entfernungen von Lichtjahren.) --≡c.w. 18:00, 14. Jan. 2014 (CET)

Da würde ich mal die Jungs vom Radioteleskop Effelsberg fragen... -- Angie (Diskussion) 18:17, 14. Jan. 2014 (CET)

Begrifflichkeit

Freiraumdämpfung an sich kann es gar nicht geben. Da müsste die Enrgie der Welle in eine andere Energieform umgewandeelt werden und das ist im Vakuum, was der Artikel unterstellt, nicht der Fall. Die im Artikel aufgeführte Dämpfung ist lediglich ein Rechentrick über unreale Antennen mit 0 dBi Gewinn. Wenn man mit einer genau so theoretischen Antenne den gesamten Raum um die Sendeantenne empfangen könnte, dann ist gar keine Dämpfung zu verzeichnen. Siehe dazu den sehr anschauliche Artikel in der Zeitschrift Funkamateur 01/2012 S. 64ff -- Angie (Diskussion) 09:51, 13. Jan. 2014 (CET)

Interessant! Dann haben sich die Physiker die Freiraumdämpfung als Naturgesetz (Abstandsgesetz) nur ausgedacht? Man braucht also nur die Empfangsantenne komplett und lückenlos um die Sendeantenne drum herumzubauen und hat eine verlustlose Verbindung. Toll! Bin begeistert: also wenn wir die Funkamateure nicht hätten… --≡c.w. 10:59, 13. Jan. 2014 (CET)

Diese sog. Dämpfung beruht einfach nur darauf, dass der Raumwinkel mit zunehmender Entfernung immer kleiner wird. Wenn man aber die theoretische (wie oben schon gesagt) Antenne so konstruiert, dass die effektive Fläche der Antenne immer den gleichen Raumwinkel einnimmt, dann bleibt die Empfangsleistung konstant. In bestimmten Grenzen ist das technisch auch möglich. Und mit 360x360 Steradiant wird die gesamte Energie wieder aufgenommen, wo soll die Energie auch geblieben sein? Stichwort: Energieerhaltungssatz. Ein diesbezügliche Hypothese hat Herr Dyson mit seiner Dysonsphäre schon 1960 angesprochen. -- Angie (Diskussion) 14:08, 14. Jan. 2014 (CET)

Das ist aber nicht die Grundlage der Freiraumdämpfung. Theoretisch und praktisch haben alle Antennen eine endliche Dimension. Die von dir angedachte Antenne könnte höchstens hypothetisch sein. Die Empfangsantenne hat eine Apertur (das ist ebenfalls eine endliche Antennenfläche). Generell scheint mir hier von dir der Begriff Dämpfung auf einem Übertragungskanal völlig falsch verstanden zu werden. In einem Übertragungskanal ist Dämpfung laut Definition alles das, was ich als Empfänger nicht nutzen kann. Das hat nichts mit möglicher Energieumwandlung zu tun: diese Energie kann ich nur eben auch nicht nutzen. Alle Energie, die abgezweigt wird und irgendwohin abfließt wo ich sie als Empfänger nicht nutzen kann, das ist Dämpfung. Beispiel: ein (meinetwegen idealer und verlustloser) Leistungsteiler... und nur an einem der Ausgänge führt mein Übertragungskanal weiter, dann muss dieser Ausgang eine Dämpfung von 3 dB haben. Das ist keine „sogenannte Dämpfung“, sondern die ist real. --≡c.w. 15:49, 14. Jan. 2014 (CET)

Da kommen wir der Sache, zwar auf einem Umweg aber immerhin, näher. Die Freiraumdämpfung, wie sie hier beschrieben wird, ist frequenzabhängig - das ist einfach physikalisch nicht korrekt. Leider werden hier die Wellenwandler (in dem Fall Antennen) mit in die Berechnung einbezogen, was für die Freiraumdämpfung aber so ziemlich irrelavant ist. Die Antennen haben eine effektive Fläche, die gehört nicht in die Formel der Freiraumdämpfung. Das oben erwähnte Abstandsgesetz ist genau das, was die Freiraumdämpfung auch ist. Bei gleicher Antenne wird frequenzunabhängig die Empfangsleistung bei doppelter Entfernung um 6 dB kleiner. Was hier beschrieben wird ist die Dämpfung zwischen Sender und Empfänger, nicht die Freiraumdämpfung und das meinte ich mit der Überschrift Begrifflichkeit. -- Angie (Diskussion) 17:21, 14. Jan. 2014 (CET)

Zitat: Was hier beschrieben wird ist die Dämpfung zwischen Sender und Empfänger - na dann ist doch gut: nichts anderes ist die Freiraumdämpfung. Nur leider muss zwischen Sender und Freiraum ein Wandler sein (eine Antenne!) und zwischen Freiraum und dem Empfänger auch. Beide haben einen frequenzabhängigen Antennengewinn, bei einer davon wird dieser als effektive Antennenfläche ausgedrückt. --≡c.w. 17:30, 14. Jan. 2014 (CET)

Wenn du nur das Abstandsgesetz betrachten willst: dann geht das auch. Dann musst du aber anstatt einer Leistung nur Leistungsdichten oder Feldstärken miteinander vergleichen (das ist dann natürlich frequenzunabhängig). Beides lässt sich aber ohne einen Wandler in eine elektrische Größe nicht recht messen. Deshalb gibt es den Unterschied zwischen Freiraumdämpfung und Abstandsgesetz. Wenn man Leistungen messen will, dann müssen eben ein paar Randbedingungen passen.--≡c.w. 17:47, 14. Jan. 2014 (CET)

Nochmal, es geht in dem Artikel um den Begriff Freiraumdämpfung(!), nicht um die Dämpfung der Funkstrecke zwischen Sender und Empfänger. Drahtlose Energieübertragung wäre vollkommen sinnlos, wenn da die Dämpfung derartig hoch wäre, wie es der Artikel suggeriert. Nehmen wir mal f=3 GHz r=5 m das ergibt ca. 42 dB (1/16.000), da könnte man das gleich wieder vergessen. So ist es aber nicht, denn es wird sehr wohl über große Entfernungen Energie z.B. via Laser übertragen und da wäre die Freiraumdämpfung der elektromagnetischen Welle in der angeführten Berechnung auf Grund der hohen Frequen von ca. 300 THz sehr hoch (F~156 dB r=5 m λ=1 µm). -- Angie (Diskussion) 18:15, 14. Jan. 2014 (CET)

Wenn du die 3 GHz mit einem isotropen Kugelstrahler abstrahlst und auch die Empfangsantenne keine Richtwirkung hat, dann kommt das schon hin! (Du hast da zwar irgendwo noch einen Kommafehler, aber um 10 dB braucht man sich hier nicht streiten.) Dann muss der Empfänger auch nur in 5 m Entfernung schon eine Verstärkung von 60 dB bringen (empfindlichere Empfänger bringen mehr als 120 dB Verstärkung. Wie du jetzt allerdings den Laser dazu überreden willst, als Kugelstrahler zu arbeiten, das ist mir allerdings ein Rätsel. (Das kann man also jetzt nicht miteinander vergleichen.) --≡c.w. 19:01, 14. Jan. 2014 (CET)

Ich habe jetzt mal im Artikel die Frequenzabhängigkeit zusätzlich erläutert und auch die Beispiele etwas anschaulicher gemacht. Ich denke, jetzt ist es besser zu erkennen, warum und wieso…--≡c.w. 10:11, 16. Jan. 2014 (CET)

Pfadverlust, was im Artikel unten verlinkt wird trifft den Kern dessen, was hier eigentlich ausgdrückt werden soll -- Angie (Diskussion) 15:34, 16. Jan. 2014 (CET)

Ich höre jetzt auf dir hier was erklären zu wollen. (Mit meiner Garagenwand zu reden wäre zielführender.) Du trauerst hier nur deiner Theoriefindung hinterher und bist einfach nicht bereit, persönliche Irrtümer einzugestehen. (Zitate: „Freiraumdämpfung an sich kann es gar nicht geben…“, „Die Freiraumdämpfung, wie sie hier beschrieben wird, ist frequenzabhängig - das ist einfach physikalisch nicht korrekt.“) Wenn jemand etwas nicht lernen will, dann braucht man sich auch keine Mühe zu geben, ihm was zu erklären. EOD --≡c.w. 18:46, 16. Jan. 2014 (CET)

Und wenn c.w. hier anfängt mit persönlichen Beleidigungen zu arbeiten gehört das angeprangert. Wie kann man nur so engstirnig sein und einen fachlichen Disput derartig zu persönlichen Angriffen ausarten zu lassen. Da ich wohl eher den gleichen Bildungsabschluss habe (übrigens keinen militärischen) betrachte ich das (Mit meiner Garagenwand zu reden wäre zielführender.) als Beleidigung. Konkreter Schluss daraus - gehe in Deine Garage ... -- Angie (Diskussion) 12:22, 17. Jan. 2014 (CET)

Man kann Kritik auf unterschiedliche Weise ausdrücken: entweder zielgerichtet - Frage - Antwort - mit dann gewiss positivem Ausgang, oder eben nur von oben herab in überheblichem Ton irgendwelche privaten Theorien verkünden, welche als Grundlage nur allgemeines Nichtverstehen (wollen?) als Hintergrund haben.

„Da ich wohl eher den gleichen Bildungsabschluss habe…“ Muss ich mich jetzt fremdschämen? Warum benutzt du dann deinen Bildungsabschluss nicht? Das was du bisher hier alles verkündet hast, ist höchstens eines Schülers der unteren Klassenstufen würdig. Entscheidend dabei die Ungenauigkeit, mit der drei verschiedene Begriffe des Basiswissens in der Kommunikationstechnik durcheinander gebracht werden. Und wenn dann Eines anscheinend geklärt wurde (kann man aber nur daran erkennen, dass du in diese Richtung plötzlich nicht weiterdiskutierst) dann wird mit dem Nächsten weitergemacht. Auch wenn es dir nicht gefällt: Dieser Lemmaname hat seine Berechtigung; er ist nicht gleichzusetzen mit den Begriffen Pfadverlust und Kanalgewinn. Deine Vorwürfe, eine Freiraumdämfung kann gar nicht frequenzabhängig sein… das sei alles physikalisch nicht korrekt^[2], oder Freiraumdämpfung könne durch einen Antennengewinn verringert werden^[3], das ist alles dermaßen Humbug, dass ich deinen Bildungsgrad auf diesem Gebiet einfach anzweifeln muss.

Das ist jetzt keine Beleidigung, sondern einfach eine sachliche Feststellung. Wenigstens hatte das aber auch was Gutes: Ich habe mir dann die Mühe gemacht, den Artikel zu verbessern, weil viele Schlüsse, die ein guter Techniker problemlos zwischen den Zeilen und in der Herleitung der Gleichungen sieht, eben für jemanden, der keine ingenieurtechnische Vorbildung hat, offensichtlich nicht erkennbar sind. Während du natürlich weiterhin nur herumnörgelst. (Siehe nächstfolgenden Diskussionsabschnitt. Ich habe mir mit Mühe in diesem Diskussionsbeitrag die Frage verkniffen, ob du nicht lesen kannst.)

Die Wikipedia lebt vom Mitmachen. Dieses Mitmachen setzt allerdings voraus, dass man sich kundig macht, ehe man große Verkündigungen tätigt. Eine Möglichkeit ist dafür Google, besser noch Google Books. Das hätte bestimmt davor geschützt, hier zu verkünden „Freiraumdämpfung an sich kann es gar nicht geben.“^[4] --≡c.w. 16:05, 17. Jan. 2014 (CET)

Die Beispiele

Zitat_ Um ein Schaltsignal für ein Relais erzeugen zu können, muss der Empfänger also eine Verstärkung von mindestens 48…50 dB bereitstellen, um das gesendete Signal wenigstens zu restaurieren. Leider ist diese Aussage völliger Unsinn. Die Formel für die Freiraumdämpfung dient dazu, die Abschwächung des Signals im freien Raum zu berechnen. Damit kann also bei gegebener Sendeleistung, Abstand und Betriebsfrequenz die Empfangsleistung berechnet werden. (Wobei in der Praxis noch die Antennengewinne sowie Verluste durch Kabel, Stecker, usw. hinzukommen.) Beim erwähnten Beispiel (d = 5m, f = 2.4GHz) erhält man (ohne Berücksichtigung der Antennengewinne) eine Dämpfung von ca. 54dB. Bei einer Sendeleistung von P_TX = 4mW bedeutet dies, dass am Empfänger eine Empfangsleistung von ca. 16nW oder -48dBm zur Verfügung stehen. Ob der Empfänger daraus einen fehlerfreien Schaltbefehl ableiten kann, hängt nicht von dessen Verstärkung ab, sondern von Signal-zu-Rauschverhältnis und der verwendeten Modulationsart. Die Rauschleistung ist dabei abhängig von der Rauschleistungsdichte, der Bandbreite sowie der Rauschzahl des Empfängers, wobei die Bandbreite mehr oder weniger direkt von der Symbolrate abhängt. P.S.: Die Aussage, dass ein Rundstrahler einen Antennengewinn von 1 besitzt ist zusätzlich falsch. Der Antennengewinn ist das Produkt aus Richtfaktor und Wirkungsgrad. Während der Richtfaktor beim isotropen Strahler tatsälich 1 ist, kann der Antennenwirkungsgrad, vor allem bei kleinen Antennen, deutlich kleiner als 1 sein. (nicht signierter Beitrag von Coin-Flipping Monkey (Diskussion | Beiträge) 17:11, 5. Nov. 2014 (CET))

Ich stimme dir zu: Mach es doch einfach besser! :-)

Zitat: Wobei in der Praxis noch die Antennengewinne sowie Verluste durch Kabel, Stecker, usw. hinzukommen. – nee, nee: zur Freiraumdämpfung kommen die nicht dazu, sie werden erst in der Leistungsübertragungsbilanz berücksichtigt.

(zur Entschuldigung: diese ganzen Beispiele sind nur entstanden, weil da jemand bezweifelte, dass es Freiraumdämpfung überhaupt gibt, denn sonst wären Radios ja sinnlos.) --≡c.w. 18:43, 5. Nov. 2014 (CET)

---

Zitat: muss der Empfänger mindestens eine Empfindlichkeit von -42 dBm haben. Ein rechter Musikgenuss kann sich jedoch in dieser Entfernung vom Sender nicht mehr einstellen, da jede weitere elektronische Verstärkung ebenfalls das Rauschen verstärkt

Ein guter UKW-Empfänger hat eine Empfindlichkeit von < -120 dBm (bei B≈100 kHz) das sind ca. 60 dB Rauschabstand und das sollte wohl doch zu einem guten Musikgenuss führen - das Beispiel hinkt also gewaltig -- Angie (Diskussion) 15:28, 16. Jan. 2014 (CET)

Der Musikgenuss ist in dem genannten Beispiel nicht an die Freiraumdämpfung gekoppelt. Dort steht: „in dieser Entfernung“ sei kein Musikgenuss mehr möglich. - deine Kritik hinkt also gewaltig. --≡c.w. 18:51, 16. Jan. 2014 (CET)

Sorry, aber ich kann nicht nachvollziehen, für welchen Sachverhalt der UKW-Rundfunksender über 100 km ein Beispiel ist. Für Freiraumrausbreitung (und -dämpfung) wohl nicht, denn die liegt bei dieser Entfernung nicht vor. Für "reale" Umgebungen gibt es eine Fülle von Ausbreitungsmodellen, siehe auch https://en.wikipedia.org/wiki/Radio_propagation_model --Yellow Elephant (Diskussion) 14:45, 11. Feb. 2014 (CET)

Hm. Dann versuche dir einfach mal vorzustellen, dass die Freiraumdämpfung überall gilt. Auch in solcher Umgebung, wo andere Dämpfungen zusätzlich auftreten können. Alle diese Radio propagation models schließen die Freiraumdämpfung zwar mit ein, ersetzen sie aber nicht. Siehe Leistungsübertragungsbilanz: Die Freiraumdämpfung ist nur ein Teil des Pfadverlustes. Für diesen Pfadverlust gibt es die von dir genannten Ausbreitungsmodelle, nicht für die Freiraumdämpfung.--≡c.w. 17:28, 11. Feb. 2014 (CET)

---

Beispiel

• Ein Rundfunksender mit 100 MHz (entspricht einer Wellenlänge λ von 3 m) soll eine Reichweite von 100 km erzielen. Die Freiraumdämpfung F beträgt hier 1,75·10¹¹ entspricht 112 dB. Bei einer Sendeleistung von 10 kW (entspricht 40 dBW oder 70 dBm) muss der Empfänger mindestens eine Empfindlichkeit von -42 dBm haben. Da zusätzlich zur Freiraumdämpfung auch noch die atmosphärische Dämpfung sowie andere Verluste auftreten, ist der Pfadverlust auf dieser Strecke insgesamt sehr viel höher, was in der Folge eine größere Empfindlichkeit des Empfängers erfordert. Die Leistungsübertragungsbilanz kann dann mit einer Empfangsantenne mit einer guten Richtwirkung und einem soliden Antennengewinn verbessert werden.

Nun hat also jemand das Beispiel gelöscht… wie immer in solchen Fällen: als IP.
O.K., ich hole es mal hierher auf die Diskussionsseite…

Dieses Beispiel sollte nur Eines zeigen: im Widerspruch zu diesem Posting hat die Freiraumdämpfung (so wie sie in dem Artikel mathematisch beschrieben wird) nicht die Auswirkung, dass drahtlose Energieübertragung durch die unvorstellbar große Freiraumdämpfung sinnlos wird. Im Gegenteil: die Freiraumdämpfung ist immer noch sehr viel kleiner als der Pfadverlust auf der gleichen Strecke. Aber bitte schön, wenn das Beispiel zu Irritationen führt, dann lieber weg damit. Unsinnig ist es aber nicht.

Leider werden hier oft und generell drei verschiedene Begriffe miteinander verwechselt: Freiraumdämpfung, Pfadverlust und Leistungsübertragungsbilanz. Deswegen noch mal ganz langsam:

• Das grundlegende Abstandsgesetz gilt für alle physikalischen Größen, auch für elektromagnetische Wellen. Nur die Erzeugung auf der Senderseite und die Registrierung auf der Empfängerseite unterscheided sich von anderen physikalischen Größen.
• Eine Anwendung des Abstandsgesetzes ist unter Verwendung hypothetischer isotroper Antennen die Freiraumdämpfung. Da die isotrope Empfangsantenne zwingend eine Fläche mindestens in der Größenordnung der Wellenlänge haben muss, wird die Freiraumdämpfung frequenzabhängig. Das unterscheidet sie von dem allgemein gehaltenen Abstandsgesetz.
• Zusätzliche Dämpfungen auf dem Ausbreitungsweg durch die Atmosphäre oder durch Interferenzen führen in der Summe zum Pfadverlust. Nur da, wo diese zusätzlichen Dämpfungen fehlen (Ausbreitung im Weltraum unter Vakuum-Bedingungen…) kann der Wert des Pfadverlustes dem Wert der Freiraumdämpfung gleichgesetzt werden. (Deswegen bleiben es aber immer noch unterschiedliche Begriffe.)
• Erst danach können eventuelle Antennengewinne einfließen. Die Daten verlustbehafteter Antennen mit oder ohne Richtwirkung und Antennengewinn gehören aber schon zu den geräteinternen Größen. Das führt zu dem Begriff Leistungsübertragungsbilanz. (Ein eventueller Antennengewinn hat also keinerlei Einfluss auf die Freiraumdämpfung!)

--≡c.w. 20:51, 18. Feb. 2014 (CET)

epsilon Eridani

Ich versuche, von dort Signale zu empfangen. Ist doch hilfreich, Formeln für die Freiraumdämpfung zu haben, um zu wissen, welche Antenne ich haben sollte. Hoffe auch, dass die dortigen Typen rechnen können. --Hans Eo (Diskussion) 19:51, 18. Jan. 2014 (CET)

10¹⁷ m… das macht im X-Band (3 cm) eine Freiraumdämpfung von 1,75·10³⁹ (≈393 dB). Schwierig. Aber in nicht allzuferner Zukunft machbar. Ich denke da an die Möglichkeit, sehr viele Antennen, die überall auf der Erde verteilt stehen können, zu synchronisieren, so dass praktisch die gesamte Erdoberfläche wie eine ausgedünnte Phased-Array-Antenne^[5] wirkt. Alle Antennen speisen ihre empfangenen Signale in einen Großrechner ein, der dann die Laufzeitunterschiede ausgleicht und dann eine phasenrichtige Addition vornimmt (etwa wie ein Beamforming Prozessor^[6]). Als Ergebnis entsteht ein extrem gebündeltes Antennendiagramm in die gewünschte Richtung. Aber Schätzungen über die erzielbaren Antennengewinne traue ich mir nicht zu. --≡c.w. 13:33, 19. Jan. 2014 (CET)

Bei SETI finden sich Angaben, wonach man schon mit einem einzigen großen Parabolspiegel viel weiter kommt. Epsilon Eridani ist quasi Nachbarstern, nur 10,5 Lichtjahre. --Hans Eo (Diskussion) 18:08, 19. Jan. 2014 (CET)

Euren Optimismus möchte ich haben. In dem Artikel Arecibo-Botschaft ist zwar wunderschön erklärt, wie er codiert und eventuell decodiert werden kann. Aber wie man ihn empfangen soll in einem Sternenhaufen, der 25.000 Lichtjahre weit weg ist, darüber hat wohl keiner nachgedacht. Der Sender kann 500 Watt (ob er die damals auch schon konnte, steht nirgends, aber gehen wir mal davon aus, dass er konnte…), das sind 27 dBW. Ich nehme an, dass die oben angegebenen 70 dB Antennengewinn für diese Frequenz von 10 GHz zutreffen (auch der Antennengewinn ist freqenzabhängig). Dann wurde diese Botschaft also mit einer EIRP von 107 dBW gesendet.

Angenommen, dortige extraterrestrische Techniker haben die gleichen Bedingungen wie wir, dann können sie eine ähnlich gute Antenne bauen und ihr Empfänger ist ähnlich empfindlich, wie irdische Modelle: sie könnten dann mit 70 dB Antennengewinn und -120 dBW Empfindlichkeit die Arecibo-Botschaft empfangen. Summa-Summarum: die Freiraumdämpfung darf 297 dB betragen. Das auf eine Entfernung umgerechnet ergibt 1690096065387 m. Geteilt durch ein 9460730472580,8 ergibt das etwa 0,18 Lichtjahre. Danach ist das Signal einfach im Umgebungsrauschen verschwunden. Wie gesagt: solch schwaches Signal auf einen Kugelsternhaufen zu richten, der 25.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, das ist in meinen Augen schon extrem optimistisch. Natürlich kann man viele Parameter, die ich jetzt hier verwendet habe, variieren, entsprechend den besseren technischen Möglichkeiten die wir heute gegenüber 1974 haben. Aber um wenigstens die Entfernung von einem Lichtjahr zu erreichen, da sind wir noch weit davon entfernt. --≡c.w. 20:03, 19. Jan. 2014 (CET)

Unter Arecibo-Observatorium steht, der Sender habe 1 MW gehabt, das sind 33 dB mehr als 500 W. -- Juergen 217.61.198.105 21:43, 8. Aug. 2021 (CEST)

Angenommen, deine Rechnung ist richtig. Warum dann hat keiner der vielen Vollprofis das Arecibo-Experiment nachgerechnet und es dem Herrn Drake um die Ohren geschlagen? --Hans Eo (Diskussion) 16:42, 25. Jan. 2014 (CET)

Das ist mir auch ein Rätsel. Ich würde auch gerne teilhaben an dem Optimismus - deshalb wäre es mir lieb, wenn jemand einen Fehler in meiner Rechnung nachweisen würde. Aber außer der Hoffnung, dass diese Außerirdischen über utopische technische Möglichkeiten verfügen und meine Annahme über die möglichen gleichen Bedingungen verworfen wird, ist da nichts.

Für mich ist nur erstaunlich, dass da über alles Mögliche diskutiert wird, nur nicht über die Freiraumdämpfung. Das Thema scheint in diesen Kreisen tabu zu sein.--≡c.w. 17:04, 25. Jan. 2014 (CET)

Die Freiraumdämpfung muss man kapiert haben. Und das ist doch nicht allzu schwer. Nur dann sollte man mitreden. Es reicht eigentlich, die ersten zwei Gleichungen zu kapieren. Wenn man keinen Sinn für Mathematik hat, kann man den Rest einfach glauben. --Hans Eo (Diskussion) 13:18, 26. Jan. 2014 (CET) --Hans Eo (Diskussion) 23:07, 12. Nov. 2017 (CET)

Vorlage:Smiley/Wartung/:-) … deshalb erachte ich diesen Frank Drake eher als einen Vertreter der Rautavistik. --≡c.w. 14:32, 26. Jan. 2014 (CET)

Drake selber ist garnicht blöd. Er hat mal erklärt, dass die Arecibo-Message nicht wirklich zur Kommunikation gedacht war, sondern um die Station vorzuführen. Zitat dazu müsste wiederzufinden sein. Um Missverständnissen über seine funktechnische Intelligenz vorzubeugen, hätte er aber ein weniger entferntes Objekt aussuchen können.

Völlig daneben liegen aber IMHO die Kameraden Kardaschof u.a. Und wer war das noch, der ohne Antennengewinn bis ans Ende der Milchstrasse funken wollte und ausgerechnet hat, dass man dafür mehr Energie bräuchte, als wir überhaupt haben? Rechnen konnte der Knabe anscheinend. Aber das Ergebnis schnell in den Papierkorb werfen nicht. O si tacuisset! --Hans Eo (Diskussion) 16:13, 14. Feb. 2014 (CET)

Ich habe die Änderungen gesehen…

…aber es ist mir egal!
(man kann als Physiker natürlich alle Funkamateur-Erfahrungen bezüglich Erde-Mond-Erde mit dem Mond als passiver Reflektor mit der Bemerkung negieren: „Der Mond sei kein Spiegel“.)^[7] --≡c.w. @… 23:28, 16. Jul. 2018 (CEST)

Noch einmal meine Aussage: Doch, der Mond ist ein Spiegel. Deshalb kann man ganz einfach den Freiraumdämpfungsfaktor des Hinwegs mit dem Freiraumdämpfungsfaktor des Rückwegs multiplizieren (oder das Dämpfungsmaß des Hinwegs mit dem Dämpfungsmaß des Rückwegs addieren). Dieser Vorgang hat ähnliche Verhältnisse wie die Radargrundgleichung für Bistatische Radargeräte: Es kann nur das (meist jedoch weniger) reflektiert werden, (als das,) was da oben auch ankommt. Hin- und Rückweg können unterschiedliche Entfernungen sein, die natürlich nicht so einfach als Entfernungen addiert werden können, was bei dem gestrichenen Beispiel als Mangel anerkannt werden muss. Aber ein Mangel ist nun mal kein Grund zur Löschung.

Generell wäre aber das Thema höchstinteressant, sowohl für Radaranwendungen als auch für Funkanwendungen mit passiven Reflektoren (egal ob am Mond oder an Ionosphärenschichten) und könnte in dem Artikel einen eigenen Abschnitt erhalten, wenn sich für den Zustand des Artikels jemand interessieren würde und meine Hinweise nicht als Angriff, sondern vielleicht als Unterstützung angesehen würden. --≡c.w. @… 21:01, 7. Aug. 2018 (CEST)

Das Beispiel ist schlecht im gleichen Sinn, wie die Bilanz der Deutschen Bank kein gutes Beispiel für 2+2=4 ist, obwohl 2+2 darin vorkommt. --Rainald62 (Diskussion) 00:20, 8. Aug. 2018 (CEST)

Nicht ganz passend, dein Zahlenbeispiel. 2+2 kann auch 5 sein (möglich bei genügend großen 2) nur wäre dann die Bilanz in Teilen falsch wegen Nichteinhaltung der Voraussetzungen für Buchführung.

Hier im Artikel fehlt (und das hast gerade du ja so ganz nebenbei mal herausgelöscht) die wesentliche Voraussetzung für die Freiraumdämpfung: der freie Raum, in dem sich die elektromagnetischen Wellen geradlinig ausbreiten können. Das klingt lapidar (weil es das auch ist), ist aber unabdingbar für das Verständnis von Anwendungen gerade in den Fällen, in denen die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen zusätzlich auch anderen Gesetzmäßigkeiten unterliegt als nur dem Abstandsgesetz. Wenn zum Beispiel in Teilen der sich ausbreitenden Sendeleistung veränderte Ausbreitungsbedingungen durch Beugung, Brechung oder Reflexion vorliegen, ist die im Artikel angegebene Gleichung für die Berechnung der Freiraumdämpfung nur mit Einschränkungen bis hin zu gar nicht mehr anwendbar (z.B. bei Ducting, rot: also siehe dort.)

Die im Artikel beschriebene Freiraumdämpfung ist nur ein Sonderfall der idealen Ausbreitung. Alle in der Tabelle genannten Beispiele sind eigentlich nur ein einzelner Fall mit verschiedenen Frequenzbändern und verschiedenen Entfernungen. Die Fälle, in denen die Freiraumdämpfung nicht als dieser Sonderfall auftritt, werden alle komplett ignoriert. Somit ist dieser ganze Artikel eigentlich nur Murks, weil das, was da beschrieben wird, kommt in der Praxis kaum vor. --≡c.w. @… 08:29, 8. Aug. 2018 (CEST)

Dezibelrechnung

Dass in der Dezibelrechnung die Maßeinheiten nicht zusammen mit dem Zahlenwert logarithmiert werden, sollte jedem, der in der Schule das Logarithmieren erfolgreich gelernt hat, klar sein. Deshalb werden die Maßeinheiten in der Praxis weggelassen und nur die Zahlenwerte berücksichtigt, da Dezibel ja in den meisten Fällen (und so auch hier im Artikel) ohnehin nur eine dimensionslose Verhältniszahl ist. Das Dezibel ist nun mal keine echte Einheit sondern vielmehr nur der Hinweis, dass der angegebene Zahlenwert nur der dekadische Logarithmus eines Verhältnisses ist.

Die hier im Artikel angegebene Art der Darstellung einer Dezibelrechnung mit zusätzlich zugefügten reziproken Maßeinheiten nur zu dem Zwecke, dass sie sich herauskürzen, ist extrem unübersichtlich. Ich habe das aus gegebenem Anlass deswegen schon mal wie es in der Praxis üblich ist vereinfacht dargestellt [8] was jedoch brutal revertiert wurde (noch dazu auf eine mathematisch falsche Version). Wenn jemand sich die gängige Praxis der Dezibelrechnung genauer und ggf. lernend betrachten möchte, dem empfehle ich ohnehin nicht die Wikipedia, sondern eher dieses Turorial, welches ebenfalls solchen unübersichtlichen Mischmasch aus Variablennamen und Maßeinheiten tunlichst vermeidet. Das auch aus gutem Grund: weil eben zum Beispiel (r/m) auch als „Radius geteilt durch Masse“ gelesen werden könnte. --≡c.w. @… 19:44, 9. Dez. 2018 (CET)

(@Rainald62: – ich übersetze noch mal den obigen Beitrag: Ich hatte mit meinem letzten Edit im Artikel Freiraumdämpfung auch einen offensichtlichen mathematischen Fehler korrigiert, den du mit deinem Revert versehentlich wiederhergestellt hast. Vielleicht solltest du dich doch darum kümmern, die Maßeinheiten – wenn du sie denn unbedingt weiterhin drin haben willst – richtig herum zu schreiben. --≡c.w. @… 19:23, 12. Dez. 2018 (CET))

Formeln (2)

Leider zu spät für Averse (23 März 2007) Dämpfung = 20log D +20log f +32,5 D in km, f in MHz (nicht signierter Beitrag von Hollibolly (Diskussion | Beiträge) 21:14, 27. Apr. 2019 (CEST))

Grafik falsch?

Ist die Grafik am Anfang nicht falsch? Das sieht ja so aus als wäre die Freiraumdämpfung bei höheren Frequenzen niedriger aber es ist doch genau umgekehrt. --Hcy (Diskussion) 09:19, 5. Dez. 2020 (CET)

Gottseidank wieder unverständlich

Gottseidank hat Benutzer:Rainald62 einfach revertet, anstatt meine laienhafte, daher vermutlich unpräzise bis falsche (bin weder Physiker noch Elektrotechniker), aber dafür für Laien verständliche Beschreibung zu korrigieren.

Jetzt läuft der einleitende Abschnitt nicht mehr Gefahr, mit der Richtlinie Wikipedia:Allgemeinverständlichkeit konform zu gehen und er ist glücklicherweise wieder nur für Physiker, Elektrotechniker + Co. verständlich ("Leistungsübertragungsbilanz", "Abstandsgesetz"). Wäre ja schlimm, wenn der Pöbel einen ungefähren Eindruck bekäme, worum es hier geht. 👏👍 --Wutzofant (grunz) 00:15, 3. Nov. 2022 (CET)

Imho ist auch omA erkennbar, dass der Artikel Leistungsübertragungsbilanz (erster Link im ersten Satz) darüber informiert, worum es hier geht. --Rainald62 (Diskussion) 18:07, 5. Nov. 2022 (CET)

Ich behaupte jetzt einfach mal, dass ein promovierter Physiker eine völlig andere Auffassung von "allgemeinverständlich" hat als ein Laie. Eine Vereinfachung ist übrigens immer mit einem Verlust von Information verbunden und insofern auch immer eine "falsche" Darstellung.--Wutzofant (grunz) 21:32, 7. Nov. 2022 (CET)

Die Aussage Die Freiraumdämpfung beschreibt, wie stark ein Funksignal in Abhängigkeit von Sendefrequenz und Abstand zwischen Sender und Empfänger gedämpft wird ist inhaltlich falsch, da diese Eigenschaft die Freiraumdämpfung schlicht nicht erfüllt - sie stellt nur einen Teil (einen Term) vom link budget dar. Allgemein: Vereinfachungen sind nicht immer falsch, vor allem wenn ansich unnötiger Balast, Redundanzen oder umständliche Wege in der Erklärung vermieden werden die beim Verständnis eventuell nur verwirren oder ablenken. Das ist im Prinzip mit "keep it simple" gemeint, nicht ein "keep it wrong".--wdwd (Diskussion) 07:52, 6. Dez. 2022 (CET)

Prinzipiell kann ein Satz hier nicht einfach nur deshalb falsch sein, weil er zufällig auch woanders genutzt werden könnte. Die Aussage „Die Freiraumdämpfung beschreibt, wie stark ein Funksignal in Abhängigkeit von Sendefrequenz und Abstand zwischen Sender und Empfänger gedämpft wird“ passt doch sowohl hier in den Artikel Freiraumdämpfung, als auch in das Linkbudget (weil Freiraumdämpfung ein Bestandteil des Linkbudget ist und die übrigen Parameter vom Linkbudget hier nicht von Belang und auch in dem von dir kritisierten Satz nicht enthalten sind). Der vielleicht schwammige, jedoch oft verwendete Begriff „Funksignal“ enthält doch die Aussage, dass das Signal die Sendeantenne bereits verlassen hat und von der Empfangsantenne noch nicht in eine leitungsgebundene Welle zurück umgewandelt wurde. Dass zusätzliche Dämpfungen auf diesem Weg nicht mit einfließen, wird ja zwei Sätze später genannt.

Wenn der oder die Oma den jetzt physikalisch zwar sachlich richtigen, aber nicht allgemeinverständlichen Satz nicht versteht, dann ist der Hinweis, andere Links wie etwa das Wortungetüm Leistungsübertragungsbilanz zu nutzen, wenig hilfreich für die Erläuterung des Begriffes „Freiraumdämpfung“. Besser wäre vielleicht der Tipp, andere Lexika, z.B. dieses zu verwenden, welches einen sehr viel besseren Einleitungssatz verwendet. --≡c.w. @… 16:59, 6. Dez. 2022 (CET)