Dieser Audiobeitrag wird von der Universität Erlangen-Nürnberg präsentiert.

So, okay, dann guten Morgen zusammen. Ich darf mich kurz vorstellen,

mein Name ist Jakob Rettelbach, ich arbeite für den LIT und ich werde die Übung durchführen

und würde noch ansonsten die Vorlesung betreuen. Ja, ich heiße Sie herzlich willkommen zur ersten Übung

nachrichtentechnische Systeme. Ein paar Hinweise zum Beginn. Wir werden aufgezeichnet

entgegen der Ankündigung im Stutt-On. Das heißt, wenn jemand was sagt, muss er damit rechnen,

dass das auch im Internet publiziert wird. Des Weiteren, wenn Sie Fragen haben oder wenn es

Unklarheiten gibt, einfach mich unterbrechen, damit wir auch nichts Falsches da aufzeichnen.

Und ansonsten würde ich sagen, fangen wir gleich an mit der Übung. Gut, die erste Übung ist zur

Signalausbreitung. Wir wollen ja Nachrichten übertragen und um Nachrichten zu übertragen,

müssen Sie sich ja irgendwie über den Äther ausbreiten und darüber geht die erste Übung.

Ja, zunächst mal die Aufgabenstellung. Wir haben einen geostationären Satelliten und der soll

Daten an eine Bodenstation auf der Erde übermitteln. Er hat eine Sendeleistung von 3 Watt und sendet

bei einer Wellenlänge von 2,5 cm. Die Kanalbandbreite, die er zur Verfügung hat, ist 5 MHz.

Genau. Zudem besitzt die Sendeantenne einen Gewinn von 50 dBi im Vergleich zu einem Isotropen-Strahler

und die Empfangsantenne ist eine Parabolantenne mit einem Durchmesser von 60 Metern, also ganz

schön großes Ding. Genau, das hat einen flüssig gekühlten Empfangsverstärker, der ist nahe beim

absoluten Nullpunkt und die Beleuchtungseffizienz der Antenne ist 0,5. So viel zu den Informationen,

die wir aus der Aufgabenstellung herausziehen können. Fangen wir ganz einfach an mit der A.

Die Frage ist, wie groß ist die Trägerfrequenz des Übertragungssystems? 1A. Ja, wie man eigentlich

schon aus dem Gymnasium, aus der Physik weiß, ist, fangen wir mal so an, C gleich Lambda mal F.

Daraus folgt, Lambda ist C durch F. Ja, C, die Lichtgeschwindigkeit, kann man immer sehr gut mit 3

mal 10 hoch 8 Meter pro Sekunde approximieren und die Wellenlänge, die wir gegeben haben,

habe ich gleich einen Fehler gemacht, wir wollen ja andersherum umstellen. Also die Frequenz ist C

durch Lambda, die Wellenlänge Lambda ist 2,5 Zentimeter, also 10 hoch 8 Meter, und das gibt

dann 12 Gigahertz als Trägerfrequenz, das ist durchaus üblich für so einen Satelliten. Als

nächstes wollen wir die Sendeleistungsdichte berechnen und zwar unter der Annahme isotroper

Abstrahlung, das heißt, der Satellit hat keine Vorzugsrichtung, in die er gesendet,

sondern sendet einfach omnidirektional in alle Richtungen. So, mal eine kleine Skizze,

hier der Satellit, ein bisschen groß, das ist die Erde, so wie gesagt, wir tun jetzt so,

als ob der einfach omnidirektional in alle Richtungen sendet. Ja, und was sagt uns jetzt

die Sendeleistungsdichte? Wir überlegen uns, wir haben in der Distanz D hier eine Kugel und

auf diese Kugel verteilt sich, auf die Oberfläche dieser Kugel verteilt sich die Sendeleistung

homogen. So, die ist, die Sendeleistungsdichte ist als Sigma tx bezeichnet und ist definiert eben

als die Sendeleistung geteilt durch die Kugeloberfläche und das sind drei Watt durch eben diese Distanz.

So, jetzt muss man noch dazu wissen, dass wir einen geostationären Satelliten haben und ja, dazu

muss man wissen, ein biostationärer Satellit, da ist die Entfernung zur Erde 36 mal 10 hoch

6 Meter oder 36.000 Kilometer. Genau, da muss man in der Klausur nicht wissen, aber hier ist es halt

als kleiner Fact noch mit drin. Genau, ja und wenn man das jetzt in den Taschenrechner reinhäckt,

dann kommt man auf 1,8 mal 10 hoch minus 16 Watt pro Quadratmeter, also in jedem Quadratmeter dieser

Kugeloberfläche befinden sich 1,8 mal 10 hoch minus 16 Watt. So, gut zur nächsten Aufgabe.

Geben Sie den EIRP Wert in DBM an. Was ist EIRP? EIRP steht für effektiv isotrop abgestrahlte

Leistung. Also, wir haben jetzt einen Antennengewinn und wo kommt der her? Naja, der Satellit weiß

ja relativ genau, wohin senden muss, nämlich zur Erde und sendet jetzt halt nicht mehr überall

in den Äther, sondern hat eine Vorzugsrichtung. Und damit durch kommt der Antennengewinn zustande.

So, und ja, Seite 46 steht die Formel im Skript für dieses EIRP, also die effektiv, die

äquivalente isotropisch abgestrahlte Leistung ist die Sendeleistung mal der Antennengewinn,

den ich bekomme, weil ich eben Richtung Erde strahle und ja, das ist 3 Watt. So, zum Antennengewinn

kann man jetzt noch sagen, der ist gegeben zu 50 dBi, also der ist irgendwie in dB gegeben.

So, damit kann ich folgende kleine Hilfsgleichung aufstellen. Zehnmal der Zehnerlogarithmus von