Ist die Antennenlänge für ein Basisbandsignal unendlich?

Art von. Sicherlich ist die Antennenlänge proportional zur Wellenlänge. Wenn Sie also die Grenze zu DC nehmen, benötigen Sie eine unendlich lange Antenne. Aber selbst wenn Sie eine Antenne unendlich lang machen, wird sie nicht sehr gut funktionieren. Antennen haben eine begrenzte Bandbreite. Angenommen, Sie entwerfen eine 7,5 cm lange Antenne für ein 1-GHz-Signal. Diese Antenne funktioniert sehr gut bei 1 GHz, aber bei 2 GHz ist sie zu lang und das Strahlungsmuster ändert sich. Bei 500 MHz wird es zu kurz und strahlt nicht effizient. Eines der Merkmale von HF-Übertragungen ist, dass sie normalerweise eine kleine Bandbreite relativ zur Sendefrequenz haben. Angenommen, ein 10-MHz-Breitband, das bei 1 GHz sitzt. Die Frequenz variiert in diesem Fall nur um 1 %, sodass Sie diese Variation beim Entwerfen der Antenne ziemlich ignorieren und für eine einzelne Frequenz entwerfen können. So, Wenn Sie eine 10-MHz-Basisbandantenne entwerfen möchten, die von DC bis zu 10 MHz funktioniert, müssen Sie eine Antenne entwerfen, die nicht über eine Bandbreite von 1%, sondern über 7 Größenordnungen ordnungsgemäß funktioniert, was so gut wie unmöglich ist. Tatsächlich sind es nicht einmal 7 Größenordnungen – das wären 1 Hz bis 10 MHz – es sind unendliche Größenordnungen. Die unendlich lange Antenne, die Sie für DC benötigen würden, funktioniert bei 10 MHz überhaupt nicht gut.

Die Folge ist, dass eine Antennenlänge für ein Basisbandsignal unendlich sein wird, aber in der realen Welt ist eine unendliche Antennenlänge unmöglich. Daher ist es unmöglich, ein Basisbandsignal durch die Luft zu senden.

Diese Aussage ist Unsinn!

Idealerweise sollte eine Antenne eine Länge von 1/4 der Wellenlänge haben, die Sie senden/empfangen möchten, oder ein Vielfaches dieser 1/4 Wellenlänge. Wenn die Antenne kürzer oder kleiner gefaltet ist, arbeitet sie immer noch, aber weniger effizient.

Sie können also niedrige Frequenzen (mit großen Wellenlängen) durch die Luft (oder den Weltraum) senden / empfangen, aber es ist nicht effizient. Auch wenn Sie ein 1-kHz-Signal senden, kann niemand sonst in Reichweite diese Frequenz verwenden. Zusätzlich ist die Ausbreitung eines solchen 1-kHz-Signals derart, dass dieser Bereich sehr groß sein könnte.

Die Lösung besteht darin , dieses 1-kHz-Signal (Basisband) auf einen Träger zu modulieren . Zum Beispiel 100 MHz. Diese 100 MHz bewegen sich weniger weit, da sie sich eher wie Licht verhalten, sie haben größere Schwierigkeiten, um Ecken zu gehen usw. Aber jemand anderes in derselben Region wie Sie könnte 101 MHz und weitere 102 MHz von Ihnen verwenden, ohne die anderen zu stören (vorausgesetzt, das Empfänger können die anderen Signale herausfiltern).

Es ist also möglich, ein Basisbandsignal durch die Luft zu übertragen, aber es ist sehr unpraktisch und nicht durch die Antennengröße, sondern durch die Effizienz begrenzt.

Jede Antenne, egal wie kurz, strahlt Energie ab. Der entscheidende Punkt ist, dass die Effizienz der Antenne abnimmt, wenn die Antenne im Vergleich zur Wellenlänge des Signals klein wird. Daher ist die kurze Antenne nicht nützlich.

AM-Radio (mit Frequenzen von 550 KHz – 1,6 MHz oder so) ist effektiv das Basisband für ein System wie Bluetooth. (Bluetooth verwendet eine Basisbandbandbreite von etwa 2 MHz). AM erfordert große Funktürme für eine effiziente Antenne. Bluetooth – auf einem 2,4-GHz-Träger sitzend – braucht nur ein kleines Stück Metall in Ihrem Handy.

Das andere Problem bei der Übertragung im Basisband besteht natürlich darin, dass alle Signale auf demselben "Kanal" liegen und sich gegenseitig stören.