AMSAT-HB ist Kollektivmitglied der USKA

E4 – Wellenausbreitung und Signaleffekte

Kurs 1 – Alle Bereiche

Niveau: K2 Anwenden ·

Geschätzte Lernzeit: ca. 4 Stunden

Einstiegsfrage:
Wie viel kommt von einem Satellitensignal bei dir an, und warum klingt es mal laut, mal leise und dazu noch verstimmt? In diesem Kapitel lernst du, mit Dezibel zu rechnen und eine Satellitenstrecke zu berechnen. Du verstehst, was Rauschen ist und warum der Vorverstärker an die Antenne gehört. Und du lernst, wie gross der Doppler-Effekt ist und woher Fading kommt.

Lernziele

Am Ende des Kapitels kannst du …

  • mit Dezibel rechnen und Verhältnisse in dB und umgekehrt umwandeln.
  • die Freiraumdämpfung einer Satellitenstrecke berechnen und die Frequenzabhängigkeit erklären.
  • Rauschen, das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und die Systemtemperatur verstehen.
  • die Grösse des Doppler-Effekts abschätzen und seine Richtung bestimmen.
  • Ionosphäre, Fading, Taumeln und Faraday-Rotation voneinander unterscheiden.

Voraussetzungen

E1 – Erste Schritte und Kapitel E2 (Grundverständnis Doppler: Beobachtung). Für die Rechnungen genügt ein Taschenrechner mit Logarithmus-Taste.

Hilfsmittel

  • Orbit- und Linkbudget-Simulator von AMSAT-HB [LINK: Simulator] – roter Faden für die Simulator-Aufgaben in E4.3, E4.4, E4.5 und E4.7.
  • Formelblatt E4 zum Ausdrucken [LINK: Formelblatt].
  • Glossar von AMSAT-HB – Fachbegriffe sind in den Lektionen direkt verlinkt.

Lektionen

  1. E4.1 Logarithmus und Dezibel (ca. 30 min): Mit Dezibel rechnen, Merkwerte, dBm und ein dB-Rechner.
  2. E4.2 Antennengewinn (ca. 25 min): Was Gewinn bedeutet, wirksame Fläche, Parabolspiegel und typische Werte.
  3. E4.3 Signalausbreitung und Freiraumdämpfung (ca. 40 min): Ausbreitung mit 1/R², Streckengleichung, Frequenzabhängigkeit, Simulator-Aufgabe.
  4. E4.4 Rauschen und SNR (ca. 50 min): k · T · B, Signal-Rausch-Verhältnis, Rauschquellen, Friis, Vorverstärker, G/T, Simulator-Aufgabe.
  5. E4.5 Der Doppler-Effekt (ca. 35 min): Grösse und Richtung der Verschiebung, Verlauf über den Überflug, Animation, Simulator-Aufgabe.
  6. E4.6 Ionosphäre, Fading, Taumeln, Faraday (ca. 25 min): Warum Satellitenfunk ab 144 MHz, drei Ursachen für Fading, Radiofenster.
  7. E4.7 Zusammenfassung und Merkblatt (ca. 20 min): Das Wichtigste auf einen Blick, Formelblatt und Praxisaufgabe mit eigener Strecke.

Zum Abschluss: Selbsttest E4 (12 Fragen, ca. 15 min).