12 Watt für die Übertragung?

[mashborn]

Ich kenne mich überhaupt nicht mit Funk aus - verstehe ich das richtig, dass es möglich ist, mit einer Leistung von nur 12 Watt immerhin 1kB/s vom Pluto zur Erde zu senden?

[DebugErr]

Scheint so, oder? =D

[TrollNo1]

Es reichen ja auch schon 100 mW für mindestens einmal rund um die Erde.

[spaetzlesdrucker]

Dabei helfen zwei Gesetzmäßigkeiten:
Erstens
Empfangene Leistung = gesendete Leistung + Antennengewinn Sender + Antennengewinn Empfänger - Verluste
Antennengewinn hängt vereinfacht betrachtet vom Durchmesser deiner Parabolschüssel ab - am Satelliten bist du da beschränkt, aber auf der Erde kannst du was Großes bauen...
Verluste = vor allem Freiraumdämpfung, ergibt sich aus der Entfernung Erde - Sonde
Freiheitsgrad hier ist also die Größe deiner Schüssel auf der Erde

Zweitens:
Ein Herr Shannon hat sich überlegt, dass du theoretisch mit jeder noch so kleinen Empfangsleistung (eigentlich Signal-Rausch-Leistungs-Verhältnis) mit beliebig kleiner Bitfehlerrate empfangen kannst, so lange du die Datenrate nur klein genug hälst. Allerdings muss man sich dazu in der Praxis etwas verkünsteln (Kanalcodierung).

Also: Wenn du eine 70 m-Schüssel im Garten hast, ist das möglich. Allerdings sind schon ein paar Tricks und Kniffe nötig.

Details siehe übrigens http://www.boulder.swri.edu/~tcase/NH%20RF%20Telecom%20Sys%20ID1369%20FINAL_Deboy.pdf

Es ist übrigens nur 1 kbit/s, nicht 1 kB/s... :-) Dafür gibt es aber einen zweiten Sendeverstärker und wenn beide gleichzeitig betrieben werden können (power budget der Sonde...), hat man 2 x 12 W mit zwei verschiedenen Polarisationen.



1 mal bearbeitet, zuletzt am 25.10.16 09:27 durch spaetzlesdrucker.

[chefin]

also deiner ersten Formel muss ich ein bischen widersprechen

Man kann nicht mehr Leistung reinholen wie gesendet wurde. wenn also der Satellit mit seinen 12W direkt vor der Empfangsschüssel steht bleiben es 12W, egal wieviel Antennengewinn man hat.

Allerdings ist das nur ein theoretisches Sceanario, daher sind die Verluste in der regel immer stark genug um den Antennengewinn zum tragen zu bringen.

Funkwellen haben kein Ausbreitungsende, sondern nur Dämpfung. Sie sind erst in de Unendlichkeit auf Null gedämpft. Alles vor der Unendlichkeit kann also das Signal empfangen. Man ist allerdings dabei bereits unterhalb des Rauschpegels und muss folglich diesen rausrechnen um das Signal noch zu dekodieren. Quasi berechnen wie stark sich das Rauschen verändert, das muss das Signal sein.

[spaetzlesdrucker]

chefin schrieb:
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> also deiner ersten Formel muss ich ein bischen widersprechen
>
> Man kann nicht mehr Leistung reinholen wie gesendet wurde. wenn also der
> Satellit mit seinen 12W direkt vor der Empfangsschüssel steht bleiben es
> 12W, egal wieviel Antennengewinn man hat.

Mja, die Link-Budget-Formel, so wie ich sie hingeschrieben habe, geht davon aus, dass in dB gerechnet wird und nicht linear. Sonst sind die Additionen durch Multiplikationen zu ersetzen. Natürlich kann eine Antenne keine Energie "erfinden" - aber der Antennengewinn ist definiert als als Bündelungswirkung gegenüber einem isotropen Strahler.
Die perfekten Antennen, bei denen alle gesendete Leistung wieder eingefangen wird, gibts nicht (die nennt man Kabel :-D ), insofern kannst du da auch keinen Antennengewinn ausrechnen.

> Funkwellen haben kein Ausbreitungsende, sondern nur Dämpfung. Sie sind erst
> in de Unendlichkeit auf Null gedämpft. Alles vor der Unendlichkeit kann
> also das Signal empfangen. Man ist allerdings dabei bereits unterhalb des
> Rauschpegels und muss folglich diesen rausrechnen um das Signal noch zu
> dekodieren. Quasi berechnen wie stark sich das Rauschen verändert, das muss
> das Signal sein.
Genau, es ist kein Problem, auch mit negativen SNR zu übertragen, z.B. wenn man das Signal über genug Bandbreite spreizen kann.