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100 mW ERP

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  1. 100 mW ERP

    Autor: M.P. 01.02.19 - 14:57

    ist der Grenzwert für WLAN Sendeleistung im 2,4 GHz Band.
    Wenn man alles, was von einem 2,4 GHz Router kommt ohne Verluste auffangen könnte, würde man 20 mA am USB-Stecker zum Smartphone laden zur Verfügung haben ...

    Nachtrag ... im Artikel steht :

    > Im Labor lieferte die Rectenna eine Leistung von 40 Mikrowatt aus elektromagnetischen Wellen mit einer Leistung von etwa 150 Mikrowatt - das ist die übliche Sendeleistung eines WLAN-Hotspots.

    Ein Smartphone Akku hat etwa 9 Wattstunden Kapazität. Da ist die Android-Version des Smartphones schon veraltet, bevor der Akku voll ist ...



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 01.02.19 15:04 durch M.P..

  2. Re: 100 mW ERP

    Autor: Metallrouter 01.02.19 - 15:07

    Ach immer diese Nörgler die in Physik aufgepasst haben...

  3. Re: 100 mW ERP

    Autor: justanotherhusky 01.02.19 - 15:09

    M.P. schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ist der Grenzwert für WLAN Sendeleistung im 2,4 GHz Band.
    > Wenn man alles, was von einem 2,4 GHz Router kommt ohne Verluste auffangen
    > könnte, würde man 20 mA am USB-Stecker zum Smartphone laden zur Verfügung
    > haben ...
    >
    > Nachtrag ... im Artikel steht :
    >
    > > Im Labor lieferte die Rectenna eine Leistung von 40 Mikrowatt aus
    > elektromagnetischen Wellen mit einer Leistung von etwa 150 Mikrowatt - das
    > ist die übliche Sendeleistung eines WLAN-Hotspots.
    >
    > Ein Smartphone Akku hat etwa 9 Wattstunden Kapazität. Da ist die
    > Android-Version des Smartphones schon veraltet, bevor der Akku voll ist ...


    Zum volladen natürlich ungeeignet, aber vergiss nicht, du befindest dich mit deinem Smartphone fast 24h in Empfangsreichweite eines Wlans. Ein paar Prozent Punkte mehr Akku werden schon drin sein über den Tag verteilt. Und falls sich diese Antennen mal im Centbereich produzieren lassen und entsprechend klein sind, wirds vllt Standard in Smartphones. Für Smartwatches oder Bluetooth Kopfhörer sicher auch interessant. Bei den Kapazitäten machts schon mehr Sinn.

  4. Re: 100 mW ERP

    Autor: Metallrouter 01.02.19 - 15:15

    justanotherhusky schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > M.P. schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > ist der Grenzwert für WLAN Sendeleistung im 2,4 GHz Band.
    > > Wenn man alles, was von einem 2,4 GHz Router kommt ohne Verluste
    > auffangen
    > > könnte, würde man 20 mA am USB-Stecker zum Smartphone laden zur
    > Verfügung
    > > haben ...
    > >
    > > Nachtrag ... im Artikel steht :
    > >
    > > > Im Labor lieferte die Rectenna eine Leistung von 40 Mikrowatt aus
    > > elektromagnetischen Wellen mit einer Leistung von etwa 150 Mikrowatt -
    > das
    > > ist die übliche Sendeleistung eines WLAN-Hotspots.
    > >
    > > Ein Smartphone Akku hat etwa 9 Wattstunden Kapazität. Da ist die
    > > Android-Version des Smartphones schon veraltet, bevor der Akku voll ist
    > ...
    >
    > Zum volladen natürlich ungeeignet, aber vergiss nicht, du befindest dich
    > mit deinem Smartphone fast 24h in Empfangsreichweite eines Wlans. Ein paar
    > Prozent Punkte mehr Akku werden schon drin sein über den Tag verteilt. Und
    > falls sich diese Antennen mal im Centbereich produzieren lassen und
    > entsprechend klein sind, wirds vllt Standard in Smartphones. Für
    > Smartwatches oder Bluetooth Kopfhörer sicher auch interessant. Bei den
    > Kapazitäten machts schon mehr Sinn.

    Du hast in Physik ein Schläfchen gehalten...
    Dein Smartphone ist annähernd nie so nah am Sender, dass da überhaupt mehr als 10mw an der Antenne ankommen. Gleichzeitig trägst du das Ding am Körper und schirmst so locker nochmal 50% der ankommenden Leistung ab.
    Selbst im besten Fall, wenn anzunehmen ist, dass 10mW zur Verfügung stehen, der Grundverbrauch der meisten Laderegler und Spannungswandler in Smartphones ist höher als dieser "Ertrag".

  5. Re: 100 mW ERP

    Autor: Trollversteher 01.02.19 - 15:22

    >Ein Smartphone Akku hat etwa 9 Wattstunden Kapazität. Da ist die Android-Version des Smartphones schon veraltet, bevor der Akku voll ist ...

    Das war auch mein erster Gedanke. Mag für Anwendungen mit kleinen, simplen integrierten Schaltungen wie bei RFID sinnvoll sein, aber die Idee im Text, damit sein Smartphone aufzuladen ist denn doch ein klein wenig unrealistisch.

  6. Re: 100 mW ERP

    Autor: Eheran 01.02.19 - 15:22

    >Ein paar Prozent Punkte mehr Akku werden schon drin sein über den Tag verteilt.
    Das kannst du sicherlich vorrechnen?

    Nehmen wir mal an, dass ganze Smartphone ist eine einzige Antenne. Der Abstand zum WLAN-AP ist 5m und der sendet mit 100mW. Dann hat man auf die 5m noch 0.3mW/m² Senseleistung. Das Smartphone ist zwar kein m² groß, aber damit rechnet es sich grad einfacher und es führt gut vor Augen, wie wenig Energie das ist.
    Also liegt das 1m² Smartphone 24h neben dem AP und sammelt mit 100% Effizienz die Energie:
    Das sind dann 24h*1m²*0.3mW/m² = 7.2mWh = 0.0072Wh.
    Ein üblicher Akku hat ~10Wh, das sind davon dann 0.072%. Hält der Akku ganze 100 Tage (ohne die extra-Energie), dann braucht das Telefon 10Wh/(100d*24h/d) = 4,2mW
    Dank der extra-Energie könnte das Telefon dann jedoch 108 Tage laufen.

    Läuft das Telefon ohne extra-Energie nur 10 Tage (=1Wh/d = 42mW), dann erhöht sich die Laufzeit auf ganze 10 Tage +1h und 45min.

    Ein handelsübliches 1m² Handy kann also auf 10 Tage betrachtet knapp 2h länger laufen, wenn es in der Zeit immer in Reichweite des AP ist.

  7. Re: 100 mW ERP

    Autor: Trollversteher 01.02.19 - 15:26

    >Ein handelsübliches 1m² Handy kann also auf 10 Tage betrachtet knapp 2h länger laufen, wenn es in der Zeit immer in Reichweite des AP ist.

    XD

    Obwohl, wenn der Trend mit den immer größeren Display-Diagonalen bei Smartphones so weiter geht, können wir in wenigen Smartphone-Generationen mit den ersten 1m² Handies rechnen ;-)

  8. Re: 100 mW ERP

    Autor: justanotherhusky 01.02.19 - 15:29

    Metallrouter schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > justanotherhusky schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > M.P. schrieb:
    > >
    > ---------------------------------------------------------------------------
    >
    > > -----
    > > > ist der Grenzwert für WLAN Sendeleistung im 2,4 GHz Band.
    > > > Wenn man alles, was von einem 2,4 GHz Router kommt ohne Verluste
    > > auffangen
    > > > könnte, würde man 20 mA am USB-Stecker zum Smartphone laden zur
    > > Verfügung
    > > > haben ...
    > > >
    > > > Nachtrag ... im Artikel steht :
    > > >
    > > > > Im Labor lieferte die Rectenna eine Leistung von 40 Mikrowatt aus
    > > > elektromagnetischen Wellen mit einer Leistung von etwa 150 Mikrowatt -
    > > das
    > > > ist die übliche Sendeleistung eines WLAN-Hotspots.
    > > >
    > > > Ein Smartphone Akku hat etwa 9 Wattstunden Kapazität. Da ist die
    > > > Android-Version des Smartphones schon veraltet, bevor der Akku voll
    > ist
    > > ...
    > >
    > >
    > > Zum volladen natürlich ungeeignet, aber vergiss nicht, du befindest dich
    > > mit deinem Smartphone fast 24h in Empfangsreichweite eines Wlans. Ein
    > paar
    > > Prozent Punkte mehr Akku werden schon drin sein über den Tag verteilt.
    > Und
    > > falls sich diese Antennen mal im Centbereich produzieren lassen und
    > > entsprechend klein sind, wirds vllt Standard in Smartphones. Für
    > > Smartwatches oder Bluetooth Kopfhörer sicher auch interessant. Bei den
    > > Kapazitäten machts schon mehr Sinn.
    >
    > Du hast in Physik ein Schläfchen gehalten...
    > Dein Smartphone ist annähernd nie so nah am Sender, dass da überhaupt mehr
    > als 10mw an der Antenne ankommen. Gleichzeitig trägst du das Ding am Körper
    > und schirmst so locker nochmal 50% der ankommenden Leistung ab.
    > Selbst im besten Fall, wenn anzunehmen ist, dass 10mW zur Verfügung stehen,
    > der Grundverbrauch der meisten Laderegler und Spannungswandler in
    > Smartphones ist höher als dieser "Ertrag".

    Ich hab in Physik also geschlafen während du statt der 40 MIKROWATT die die Forscher beschreiben gleich mal 10 Milliwatt annimmst.

    Weiters sind die 40 Mikrowatt zwar nur im Labor entstanden, ich gehe aber davon aus, dass die Forscher die Empfangsantenne in einer realistischen Entfernung)(zw 1 und 5 Meter) zum Sender Platziert haben. Wenn sie direkt daneben wäre, wäre die Entwicklung ungefähr so innovativ wie das Drahtlose Laden einer elektrischen Zahnbürste.

    Edit: Fehler Im Artikel? Dort wird auch von 150 Mikrowatt sendeleistung eines AP gesprochen. Sollten doch eher Milliwatt sein oder? Dann wohl auch die 40 Mikrowatt eher Milliwatt??



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 01.02.19 15:38 durch justanotherhusky.

  9. Re: 100 mW ERP

    Autor: FlapSnac 01.02.19 - 15:37

    justanotherhusky schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > der Grundverbrauch der meisten Laderegler und Spannungswandler in
    > > Smartphones ist höher als dieser "Ertrag".
    >
    > Ich hab in Physik also geschlafen während du statt der 40 MIKROWATT die die
    > Forscher beschreiben gleich mal 10 Milliwatt annimmst.
    ---------------------------------------------------------------------------------
    Dir ist aber schon klar das ein mikro-Watt (selbst wenn es GROSSgeschrieben wird) weniger ist als ein milli-Watt?

  10. Re: 100 mW ERP

    Autor: Metallrouter 01.02.19 - 15:49

    justanotherhusky schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Edit: Fehler Im Artikel? Dort wird auch von 150 Mikrowatt sendeleistung
    > eines AP gesprochen. Sollten doch eher Milliwatt sein oder? Dann wohl auch
    > die 40 Mikrowatt eher Milliwatt??
    Ich habe die Mikrowatt im Artikel als Fehlerhaft angenommen und mW draus gemacht. Der µW-Bereich ist für die aller meisten Anwendungen schlicht nicht praktikabel. Selbst wenn, jede Solarzelle in Größer einer 1Cent Münze würde auch in Innenräumen mehr nutzbare Leistung ausspucken ;)

  11. Re: 100 mW ERP

    Autor: Quantium40 01.02.19 - 16:12

    justanotherhusky schrieb:
    > Zum volladen natürlich ungeeignet, aber vergiss nicht, du befindest dich
    > mit deinem Smartphone fast 24h in Empfangsreichweite eines Wlans. Ein paar
    > Prozent Punkte mehr Akku werden schon drin sein über den Tag verteilt.
    Bei 40 Mikrowatt Ernteleistung kommst du innerhalb von 24h gerade mal auf 0,96mWh Energieernte. Das ist etwa ein Zehntel Promille der Akkukapazität eines Handys.

  12. Re: 100 mW ERP

    Autor: Quantium40 01.02.19 - 16:31

    Trollversteher schrieb:
    > Obwohl, wenn der Trend mit den immer größeren Display-Diagonalen bei
    > Smartphones so weiter geht, können wir in wenigen Smartphone-Generationen
    > mit den ersten 1m² Handies rechnen ;-)

    Für irgendwas muss das ja gut sein, dass man Handys jetzt auch falten kann.
    Hoffentlich gibt es dann gleich noch integrierte Dünnschichtsolarzellen, falls mal der Empfang nicht zum Laden reicht.

  13. Re: 100 mW ERP

    Autor: Crogge 01.02.19 - 16:57

    Eine "Mini IoT" Schaltung könnte über den Tag hinweg ausreichend Strom sammeln um für ein paar Sekunden eine kurze Aufgabe zu erledigen, selbst wenn diese relativ weit vom Router entfernt wäre.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 01.02.19 16:58 durch Crogge.

  14. Re: 100 mW ERP

    Autor: hans-peterr 01.02.19 - 16:59

    Musst nur den antenngain hoch genug machen. 20dbm Sendeleistung, 50 db pathloss, 70 dbi gain macht 40 dbm oder 10 Watt Leistung. Reicht um ein Smartphone gut zu laden

  15. Re: 100 mW ERP

    Autor: m9898 01.02.19 - 17:36

    hans-peterr schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Musst nur den antenngain hoch genug machen. 20dbm Sendeleistung, 50 db
    > pathloss, 70 dbi gain macht 40 dbm oder 10 Watt Leistung. Reicht um ein
    > Smartphone gut zu laden
    Dann müsstest du aber erstmal eine metergroße Parabolantenne an dein Handy hängen.

  16. Re: 100 mW ERP

    Autor: hans-peterr 01.02.19 - 17:44

    Musst nur genug beamforming mit Patchantennen Arrays betreiben.

  17. Re: 100 mW ERP

    Autor: maxule 01.02.19 - 18:10

    Und warten, bis der Nachbar den Gelben Hirsch vorbeischickt.

  18. Re: 100 mW ERP

    Autor: M.P. 03.02.19 - 08:42

    Damit könnte man ja die Energieprobleme der Welt lösen
    .
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    .Wenn es nicht fundamentale Naturgesetze verletzen würde ...
    Bisher hat noch niemand ein funktionierendes Perpetuum Mobile gebaut ...

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