GPN4:Digital Funk – was es außer WLAN noch zu erforschen gibt: Unterschied zwischen den Versionen

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=== Digital Funk – was es außer WLan noch zu erforschen gibt
Ein Vortrag von Blueloop auf der [[GPN4]].


==== Was sind Funkwellen?
== Was sind Funkwellen? ==


==== Frequenzbänder
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/Spektrum.png


== Tabelle ==
== Frequenzbänder ==
{| border="2" cellpadding="4" cellspacing="0" style="margin: 1em 0em 1em 0em; border: 1px #aaa solid; border-collapse: collapse; font-size: 95%;"
 
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=== Tabelle ===
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! Abk. engl. !! englische<br>Bezeichnung !! deutsche<br>Abkürzung !! deutsche<br>Bezeichnung !! Frequenz-<br>Bereich !! Wellenlänge !! technische Verwendung
! Abk. engl. !! englische<br>Bezeichnung !! deutsche<br>Abkürzung !! deutsche<br>Bezeichnung !! Frequenz-<br>Bereich !! Wellenlänge !! technische Verwendung
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| ELF || Extremely Low<br>Frequency || NF ||  
| ELF || Extremely Low<br>Frequency || NF ||  
| 3 Hz – <br>30 Hz || 10.000 – <br>100.000 km ||
| 3 Hz – <br>30 Hz || 100.000 – <br>10.000 km ||
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| SLF || Super Low<br>Frequency || NF ||  
| SLF || Super Low<br>Frequency || NF ||  
| 30 Hz – <br>300 Hz || 1.000 – <br>10.000 km ||
| 30 Hz – <br>300 Hz || 10.000 – <br>1.000 km ||
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| ULF || Ultra Low<br>Frequency || NF ||  
| ULF || Ultra Low<br>Frequency || NF ||  
| 300 Hz – <br>3 kHz || 100 – <br>1000 km ||  &nbsp;
| 300 Hz – <br>3 kHz || 1.000 – <br>100 km ||  &nbsp;
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| VLF || Very Low<br>Frequency || SLW || [[Wikipedia:de:Längstwelle|de:Längstwelle]]n, [[Wikipedia:de:Myriameter|de:Myriameter]]wellen
| VLF || Very Low<br>Frequency || SLW || [[Wikipedia:de:Längstwelle|Längstwelle]]n, [[Wikipedia:de:Myriameter|Myriameter]]wellen
| 3 – <br>30 kHz || 10 – <br>100 km || [[Wikipedia:de:U-Boot|de:U-Boot]]-Kommunikation
| 3 – <br>30 kHz || 100 – <br>10 km || [[Wikipedia:de:U-Boot|U-Boot]]-Kommunikation
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| LF || Low<br>Frequency || LW || [[Wikipedia:de:Langwelle|de:Langwelle]]n, Kilometerwellen
| LF || Low<br>Frequency || LW || [[Wikipedia:de:Langwelle|Langwelle]]n, Kilometerwellen
| 30 – <br>300 kHz || 1 – <br>10 km || [[Wikipedia:de:Langwellenrundfunk|de:Langwellenrundfunk]]
| 30 – <br>300 kHz || 10 – <br>1 km || [[Wikipedia:de:Langwellenrundfunk|Langwellenrundfunk]]
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| MF || Medium<br>Frequency || MW || [[Wikipedia:de:Mittelwelle|de:Mittelwelle]]n, Hektometerwellen
| MF || Medium<br>Frequency || MW || [[Wikipedia:de:Mittelwelle|Mittelwelle]]n, Hektometerwellen
| 300 kHz – <br>3 MHz || 100 – <br>1.000 m || [[Wikipedia:de:Mittelwellenrundfunk|de:Mittelwellenrundfunk]]
| 300 kHz – <br>3 MHz || 1.000 – <br>100 m || [[Wikipedia:de:Mittelwellenrundfunk|Mittelwellenrundfunk]]
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| HF || High Frequency || KW || [[Wikipedia:de:Kurzwelle|de:Kurzwelle]]n, Dekameterwellen
| HF || High Frequency || KW || [[Wikipedia:de:Kurzwelle|Kurzwelle]]n, Dekameterwellen
| 3 MHz – <br>30 MHz || 10 – <br>100 m || [[Wikipedia:de:Kurzwellenrundfunk|de:Kurzwellenrundfunk]]
| 3 MHz – <br>30 MHz || 100 – <br>10 m || [[Wikipedia:de:Kurzwellenrundfunk|Kurzwellenrundfunk]]
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| VHF || Very High<br>Frequency || UKW || [[Wikipedia:de:Ultrakurzwelle|de:Ultrakurzwelle]]n, Meterwellen
| VHF || Very High<br>Frequency || UKW || [[Wikipedia:de:Ultrakurzwelle|Ultrakurzwelle]]n, Meterwellen
| 30 MHz – <br>300 MHz || 1 – <br>10 m || [[Wikipedia:de:Rundfunk|de:Rundfunk]], [[Wikipedia:de:Fernsehen|de:Fernsehen]], [[Wikipedia:de:Radar|de:Radar]]
| 30 MHz – <br>300 MHz || 10 – <br>1 m || [[Wikipedia:de:Rundfunk|Rundfunk]], [[Wikipedia:de:Fernsehen|Fernsehen]], [[Wikipedia:de:Radar|Radar]]
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| UHF || Ultra High<br>Frequency ||  || [[Wikipedia:de:Dezimeterwelle|de:Dezimeterwelle]]n
| UHF || Ultra High<br>Frequency ||  || [[Wikipedia:de:Dezimeterwelle|Dezimeterwelle]]n
| 300 MHz – <br>3 GHz || 0,1 – <br>1 m || Fernsehen, zellulärer [[Wikipedia:de:Mobilfunk|de:Mobilfunk]], [[Wikipedia:de:Mikrowellenherd|de:Mikrowellenherd]]
| 300 MHz – <br>3 GHz || 1 – <br>0,1 m || Fernsehen, zellulärer [[Wikipedia:de:Mobilfunk|Mobilfunk]], [[Wikipedia:de:Mikrowellenherd|Mikrowellenherd]]
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| SHF || Super High<br>Frequency ||  || [[Wikipedia:de:Zentimeterwelle|de:Zentimeterwelle]]n
| SHF || Super High<br>Frequency ||  || [[Wikipedia:de:Zentimeterwelle|Zentimeterwelle]]n
| 3 GHz – <br>30 GHz || 0,01 – <br>0,1 m || [[Wikipedia:de:Radar|de:Radar]], [[Wikipedia:de:Richtfunk|de:Richtfunk]], [[Wikipedia:de:Satellitenfernsehen|de:Satellitenfernsehen]]
| 3 GHz – <br>30 GHz || 0,1 – <br>0,01 m || [[Wikipedia:de:Radar|de:Radar]], [[Wikipedia:de:Richtfunk|Richtfunk]], [[Wikipedia:de:Satellitenfernsehen|Satellitenfernsehen]]
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| EHF || Extremely High<br>Frequency ||  || [[Wikipedia:de:Millimeterwelle|de:Millimeterwelle]]n
| EHF || Extremely High<br>Frequency ||  || [[Wikipedia:de:Millimeterwelle|Millimeterwelle]]n
| 30 GHz – <br>300 GHz || 0,001 – <br>0,01 m || [[Wikipedia:de:Richtfunk|de:Richtfunk]]
| 30 GHz – <br>300 GHz || 0,01 – <br>0,001 m || [[Wikipedia:de:Richtfunk|Richtfunk]]
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Elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen unter 1 mm nennt man [[Wikipedia:de:Infrarotstrahlung|de:Infrarotstrahlung]], im Bereich 0,5nm bis 0,2 nm sichtbares Licht, anschließend UV-Licht (siehe [[Wikipedia:de:Elektromagnetisches Spektrum|de:Elektromagnetisches Spektrum]]).
Elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen unter 1 mm nennt man [[Wikipedia:de:Infrarotstrahlung|Infrarotstrahlung]], im Bereich 0,5nm bis 0,2 nm sichtbares Licht, anschließend UV-Licht (siehe [[Wikipedia:de:Elektromagnetisches Spektrum|Elektromagnetisches Spektrum]]).
 
== Interessante Frequenzen ==
 
=== VLF/ELF (3HZ-30kHz) ===
 
* Vorteile: große Reichweite, geht auch Unterwasser (U-Boote)
* Nachteile: riesige Antennen notwendig
* Bastelpotential: mit einer Aktivantenne kann man direkt an die Soundkarte, denn ganzen Rest (Frequenzselektion, Demodulation) kann man per Software erledigen. Allerdings empfängt man hauptsächlich Gewitteraktivitäten ([http://onweb.blids.de/blids/gpg/lex1/mapdisplay_free.jsp?nav1=products&nav2=spion SIEMES Blitzspion]) und Störungen von Geräten. Für einen guten Empfang muß man schon ziemlich aufs Land gehen.
 
http://www.vlf.it/romero/marconi_old.gif
 
http://www.vlf.it/romero/mirrored_signals.jpg
 
* [http://www-user.uni-bremen.de/~ews2/RDF_project.html RDF-Projekt]
* [http://www.vlf.it/easyloop/_easyloop.htm Einfache Antenne]
* [http://www.vlf.it/romero/seismic_rdf.htm RDF earth monitoring]
* [http://www.vlf.it/rdf_gallery/rdf_gallery.html RDF Earth Dipole Reception Gallery]
* [http://www.vlf.it/receptiontec1/receptiontec1.htm STATION SETUP and receiving techniques]
* [http://www.vlf.it/trond2/list.html ELF and VLF frequency Guide]
* [http://www.longwave.de/]
* [http://www.longwave.de/smlloop.pdf A small LF loop antenna]
 
=== LF (30kHz - 300kHz) ===
 
Ab etwa 150kHz fängt der traditionelle [Wikipedia:de:Langwellenfunk|Langwellenfunk] Bereich an, hier tummeln sich viele Radiostationen aus aller Welt, allerdings interessieren uns vorallem die digitalen Übertragungsarten.


==== Links
==== DCF77 ====
Die bekannteste Station in diesem Bereich ist sicher das Zeitsignal DCF77 (77.5kHz)


==== EFR - Europäische Funk-Rundsteuerung ====
Früher wurden Steuersignal für Tag/Nachtstromumschaltung, Freischalten von großen Lasten (Hochöfen usw.) und z.b Straßenlampen über ein dem Stromnetz aufmoduliertes Signal übertragen. Aus Kostengründen wird das immer mehr ersetzt durch EFR. Auf der EFR-Frequenz werden Steuersignale für viele verschiedene Stromnetzbetreiber ausgesendet, die dann nach Datenvolumen abgerechnet werden.
Auch als DCF49 (129.1kHz Frankfuhrt / 100kW) und DCF39 (139.0kHz / Magdeburg / 50kW) bekannt.
Empfangen kann man das ähnlichen Antennen wie diese [http://www.longwave.de/smlloop.pdf A small LF loop antenna], allerdings dürften die wenigsten Soundkarten bis 150kHz Sampelrate können (Es gibt wohl USB-Karten die das mit modifizierten Treibern können)
* [http://www.longwave.de/lfregen.html A very simple LF receiver]
* Bastelpotential: groß, da einfach Schaltungen ausreichend sind um Daten empfangen/hören zu können. Jegliches Senden ist natürlich nicht gestattet, aufgrund der benötigten Antennengröße aber auch nicht einfach. Allerdings kann man im Nahfeld (Umkreis bis 10-20m) durchaus Effekte erzielen und die Protokolle haben keine effektive eingebaute Sicherheit.
== MF (300kHz - 3MHz) ==
Auch hier gibt es eine Menge Rundfunkprogramme, aber auch interessante digitale Sendungen.
=== Wetterfax ===
Mit einem Kurzwellenempfänger und einem speziellen Modem können Satelitenbilder empfangen werden.
http://imkhp2.physik.uni-karlsruhe.de/~muehr/satpicsf/ulm/latir.jpg
=== DRM - Digital Radio Mondiale ===
== Links ==
* [http://bundesrecht.juris.de/bundesrecht/freqbzpv_2004/gesamt.pdf Frequenzbereichszuweisungsplanverordnung FreqBZPV]
* http://www.hffax.de/
* http://www.hffax.de/
[[Kategorie:GPN]]
[[Kategorie:Vorträge]]
[[Kategorie:GPN4]]

Aktuelle Version vom 13. Februar 2015, 14:14 Uhr

Ein Vortrag von Blueloop auf der GPN4.

Was sind Funkwellen?

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/Spektrum.png

Frequenzbänder

Tabelle

Abk. engl. englische
Bezeichnung
deutsche
Abkürzung
deutsche
Bezeichnung
Frequenz-
Bereich
Wellenlänge technische Verwendung
ELF Extremely Low
Frequency
NF 3 Hz –
30 Hz
100.000 –
10.000 km
SLF Super Low
Frequency
NF 30 Hz –
300 Hz
10.000 –
1.000 km
ULF Ultra Low
Frequency
NF 300 Hz –
3 kHz
1.000 –
100 km
 
VLF Very Low
Frequency
SLW Längstwellen, Myriameterwellen 3 –
30 kHz
100 –
10 km
U-Boot-Kommunikation
LF Low
Frequency
LW Langwellen, Kilometerwellen 30 –
300 kHz
10 –
1 km
Langwellenrundfunk
MF Medium
Frequency
MW Mittelwellen, Hektometerwellen 300 kHz –
3 MHz
1.000 –
100 m
Mittelwellenrundfunk
HF High Frequency KW Kurzwellen, Dekameterwellen 3 MHz –
30 MHz
100 –
10 m
Kurzwellenrundfunk
VHF Very High
Frequency
UKW Ultrakurzwellen, Meterwellen 30 MHz –
300 MHz
10 –
1 m
Rundfunk, Fernsehen, Radar
UHF Ultra High
Frequency
Dezimeterwellen 300 MHz –
3 GHz
1 –
0,1 m
Fernsehen, zellulärer Mobilfunk, Mikrowellenherd
SHF Super High
Frequency
Zentimeterwellen 3 GHz –
30 GHz
0,1 –
0,01 m
de:Radar, Richtfunk, Satellitenfernsehen
EHF Extremely High
Frequency
Millimeterwellen 30 GHz –
300 GHz
0,01 –
0,001 m
Richtfunk

Elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen unter 1 mm nennt man Infrarotstrahlung, im Bereich 0,5nm bis 0,2 nm sichtbares Licht, anschließend UV-Licht (siehe Elektromagnetisches Spektrum).

Interessante Frequenzen

VLF/ELF (3HZ-30kHz)

  • Vorteile: große Reichweite, geht auch Unterwasser (U-Boote)
  • Nachteile: riesige Antennen notwendig
  • Bastelpotential: mit einer Aktivantenne kann man direkt an die Soundkarte, denn ganzen Rest (Frequenzselektion, Demodulation) kann man per Software erledigen. Allerdings empfängt man hauptsächlich Gewitteraktivitäten (SIEMES Blitzspion) und Störungen von Geräten. Für einen guten Empfang muß man schon ziemlich aufs Land gehen.

http://www.vlf.it/romero/marconi_old.gif

http://www.vlf.it/romero/mirrored_signals.jpg

LF (30kHz - 300kHz)

Ab etwa 150kHz fängt der traditionelle [Wikipedia:de:Langwellenfunk|Langwellenfunk] Bereich an, hier tummeln sich viele Radiostationen aus aller Welt, allerdings interessieren uns vorallem die digitalen Übertragungsarten.

DCF77

Die bekannteste Station in diesem Bereich ist sicher das Zeitsignal DCF77 (77.5kHz)

EFR - Europäische Funk-Rundsteuerung

Früher wurden Steuersignal für Tag/Nachtstromumschaltung, Freischalten von großen Lasten (Hochöfen usw.) und z.b Straßenlampen über ein dem Stromnetz aufmoduliertes Signal übertragen. Aus Kostengründen wird das immer mehr ersetzt durch EFR. Auf der EFR-Frequenz werden Steuersignale für viele verschiedene Stromnetzbetreiber ausgesendet, die dann nach Datenvolumen abgerechnet werden. Auch als DCF49 (129.1kHz Frankfuhrt / 100kW) und DCF39 (139.0kHz / Magdeburg / 50kW) bekannt.

Empfangen kann man das ähnlichen Antennen wie diese A small LF loop antenna, allerdings dürften die wenigsten Soundkarten bis 150kHz Sampelrate können (Es gibt wohl USB-Karten die das mit modifizierten Treibern können)

  • Bastelpotential: groß, da einfach Schaltungen ausreichend sind um Daten empfangen/hören zu können. Jegliches Senden ist natürlich nicht gestattet, aufgrund der benötigten Antennengröße aber auch nicht einfach. Allerdings kann man im Nahfeld (Umkreis bis 10-20m) durchaus Effekte erzielen und die Protokolle haben keine effektive eingebaute Sicherheit.

MF (300kHz - 3MHz)

Auch hier gibt es eine Menge Rundfunkprogramme, aber auch interessante digitale Sendungen.

Wetterfax

Mit einem Kurzwellenempfänger und einem speziellen Modem können Satelitenbilder empfangen werden.

http://imkhp2.physik.uni-karlsruhe.de/~muehr/satpicsf/ulm/latir.jpg

DRM - Digital Radio Mondiale

Links