Wenn ich eine HF-Schaltung entwerfe, wie bestimme ich, auf welchem Band die Schaltung arbeiten soll? Was sind die Kompromisse? und warum ist je höher die Frequenz der untere Bereich? Es ist für mich ziemlich unintuitiv, da die Energie mit der Frequenz zunimmt, was eine größere Abdeckung ergeben sollte, oder hängt alles von der Leistung des Senders ab?
Die Energie nimmt zu, wenn die Frequenz zunimmt, ja.
Wenn Sie also eine Frequenz erzeugen , müssen Sie diese Energie natürlich zuerst hineinstecken. Je höher Ihre Frequenz, desto mehr Energie wird benötigt, um die gleiche Entfernung zurückzulegen.
Wenn Sie an eine Welle denken, die ein einfaches Wesen mit zwei Zuständen ist, mit einem Zustand HOCH und dem anderen NIEDRIG - die einen Höhepunkt und ein Tal einer Welle darstellen. Es braucht eine endliche Energiemenge, um die Welle auf HIGH und eine endliche Menge auf LOW zu setzen.
Angenommen, Sie erzeugen 10 HIGH und 10 LOW. Das ist eine feste Menge an Energie, die Sie einsetzen.
Bei einer langen Wellenlänge (niedrige Frequenz) werden diese HIGH- und LOW-Punkte über eine große Entfernung verteilt. Bei einer kurzen Wellenlänge (Hochfrequenz) sind diese HIGH- und LOW-Punkte alle auf kleinem Raum gebündelt.
Damit also die Hochfrequenzwelle den gleichen Raum wie die Niederfrequenz ausfüllt, müssen Sie mehr HIGH- und LOW-Punkte erzeugen, um die Lücke zu füllen. Das kostet natürlich mehr Energie.
Nun, für welche Band solltest du dich entscheiden? Nun, es gibt eine Reihe von Faktoren zu berücksichtigen, darunter:
Es ist für mich ziemlich unintuitiv, da die Energie mit der Frequenz zunimmt, was eine größere Abdeckung ergeben sollte, oder hängt alles von der Leistung des Senders ab?
Eine perfekte Sendeantenne wird manchmal als isotrope Antenne bezeichnet – sie wandelt die elektrische Leistung an ihren Anschlüssen in EM-Leistung gleichmäßig in alle Richtungen um. Es ist ein bisschen wie bei einer Glühbirne - die ihr zugeführte Energie führt dazu, dass Licht in fast allen Winkeln erzeugt wird - wenn Sie sich weiter entfernen, nimmt das Licht ab (weil das einfallende Licht, das auf Ihre Netzhaut trifft, sich etwas dünner ausgebreitet hat). Trotzdem, in tausend Meilen Entfernung, wenn eine Unmenge von Augen alle auf die Lichtquelle zurückblicken würden und Sie all das Licht von diesen Unmengen von Augen sammeln könnten, wäre es die gleiche Gesamtleistung wie die, die in 1 Meter Entfernung gesammelt wird.
OK, der Begriff "Gazillion" ist nicht sehr aussagekräftig und es wird eine gewisse Dämpfung des Lichts in der Atmosphäre geben, aber hoffentlich sehen Sie, woher ich komme.
Es spielt keine Rolle, auf welcher Frequenz Sie senden, die Leistung wird immer noch von einer Sendeantenne erzeugt, breitet sich jedoch mit zunehmender Entfernung dünner aus. Also, nichts hoffentlich unintuitiv hier.
Die Unintuitivität entsteht, wenn Sie versuchen, eine Antenne zum Erfassen der empfangenen Leistung zu bauen. Jede Antenne hat eine sogenannte effektive Apertur . Dies wird in Quadratmetern oder Quadratzoll gemessen – es ist der Bereich, über den eine Antenne Strom sammelt, und entspricht der Größe Ihrer Netzhaut – eine größere Netzhaut sammelt mehr Strom.
Die effektive Öffnung jeder Antenne (einschließlich der theoretischen isotropen Antenne) wird durch die Frequenz bestimmt, auf die sie "abgestimmt" ist. Für eine isotrope Antenne ist dies: -
Effektive Blende =
Für jeden anderen Antennentyp gilt die gleiche Beziehung, dh die empfangene Leistung nimmt mit fallender Wellenlänge ab. Für eine großartige Lektüre und eine anständige (und intuitive) Erklärung siehe dies . Es ist ein Dokument namens "Essentials of Radio Wave Propagation", geschrieben von Christopher Haslett. Es ist ein wirklich gutes Dokument, um eine Kopie davon zu machen.
Andi aka
Majenko
Majenko