Wie genau wird das WLAN Signal von Wasser gestört?
Guten Tag,
meine Frage ist folgende:
WLAN sendet ja meist mit 2,4GHz. Das ist ja auch die Resonanzfrequenz von Wasser.
Trifft das WLAN-Signal nun auf Wasser, gibt es Interferenzen, so weit habe ich das verstanden.
Aber wie genau kann ich mir das vorstellen, ich muss einen Vortrag darüber halten und möchte das so leicht und verständlich wie möglich erklären.
Ich bedanke mich schonmal im Voraus.
4 Antworten
WLAN sendet ja meist mit 2,4GHz.
Inzwischen würde ich sagen: auch. In der Regel hat man heute 2,4 und 5 GHz parallel.
Aber wie genau kann ich mir das vorstellen, ich muss einen Vortrag darüber halten und möchte das so leicht und verständlich wie möglich erklären.
2,4 GHz ist auch ungefähr die Frequenz, die die Mikrowelle in der Küche verwendet. Wir wollen in der Mikrowelle die Lebensmittel erhitzen. Wassermoleküle werden bei dieser Frequenz sehr gut angeregt zu rotieren (insofern ist Resonanz nicht ganz richtig). Das heißt, sie bewegen sich. Dadurch entsteht Reibung, die erzeugt Wärme. Die Energie, die die Mikrowelle bzw. der Accesspoint abstrahlt, wird also so in Bewegung und Wärme umgesetzt.
Während die Mikrowelle mit bis zu 800 oder gar 1.000 Watt strahlt, darf WLAN bei 2,4 GHz nur mit 100 mW strahlen. Deshalb wird Dir nicht warm, aber die Energie des Accespoints wird trotzdem umgesetzt.
Stimmt so nicht. 2.4GHz ist keine Resonanzfrequenz von Wasser und Wasser hat hier auch keine besonders ausgeprägten Dielektrischen Verluste.
Wenn das Wlan Signal auf Wasser trifft wird es größtenteils Reflektiert und etwas gedämpft, genau wie von einer Betonwand zB auch.
Interferenz hast du auch ohne Wasser und das wird im Funkkanal meist als Multipathfading bezeichnet.
Wenn eine Welle sich über mehrere Wege zu einem Empfänger bewegt kommt es beim Empfänger entweder zu konstruktiver oder destruntiver Interferenz wobei ersteres Signalverstärkend ist und zweiteres Signal verschlechternd ist. Zonen von Konstruktiver und Destruktiver Interferenz wechseln sich im Raum ab. Womit bei 2.4GHz an einem Punkt ein schlechtes Signal sein kann und ein paar cm weiter wieder ein gutes.
Die Interferenz selbst kannst du dir einfach bei einem Sinus überlegen. Wenn du 2 Sinus selber Phase addierst hast du die doppelte Amplitude. Wenn du hingegen 2 Sinus mit 180° Phasenverschiebung addierst hast du die Amplitude 0.
Alles klar vielen Dank, ich hatte bis jetzt auf vielen Seiten gelesen, dass 2,4GHz die Resonanzfrequenz von Wasser darstellt, daher bin ich bis hier hin auch davon ausgegangen.
Das mit der Resonanz ist nicht ganz richtig: https://www.chemie.de/lexikon/Mikrowellen.html
"Aufgrund ihrer Wellenlänge sind Mikrowellen besonders zum Anregen von Dipol- und Multipolschwingungen von Molekülen geeignet. Besonders anschaulich ist dieser Effekt bei der Schwingungsanregung von Wassermolekülen im Mikrowellenherd. Die Erwärmung von Wasser beruht nicht auf einer bestimmten Resonanzfrequenz, sondern die Wassermoleküle als Dipole versuchen sich laufend nach den elektromagnetischen Wechselfeld auszurichten, wobei als dielektrischer Verlust Wärme entsteht. Zum Vergleich: Die niedrigste Resonanzfrequenz des freien Wassermoleküls liegt erst bei 22,23508 GHz, was deutlich höher ist als die in Mikrowellenherden verwendete Frequenz. Bei der Frequenz von 2,45 GHz eines üblichen Mikrowellenherds erzielt man einen guten Kompromiss zwischen Absorption und Eindringtiefe in das Gargut. "
Da wäre 5GHz sogar noch besser gewesen. Die Wahl auf 2.4GHz fiel besonders genau da drauf weil das auch damals schon ein ISM Band war. Die Reststrahlung der Mikrowelle stört damit in diesem Frequenzband keine anderen wichtigen Funkkanäle.