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Freiraumdämpfung

Die Freiraumdämpfung beschreibt die Reduzierung der Leistungsdichte bei der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im freien Raum, also ohne Störeinflüsse von zusätzlich dämpfenden Medien (wie zum Beispiel der Luft) oder Störungen durch Reflexionen. Idealerweise wird eine Freiraumdämpfung im Vakuum, beispielsweise im Weltraum bei Richtfunkverbindungen von oder zu Satellitenpositionen auftreten und ist ein wichtiges Kriterium zur Berechnung notwendiger Sendeleistungen und Empfängerempfindlichkeiten.

Entstehung der Freiraumdämpfung

Wird von einem isotropen Kugelstrahler hochfrequente Energie abgestrahlt, so verteilt sich diese gleichmäßig in alle Richtungen. Demzufolge bilden Flächen gleicher Leistungsdichte S Kugeln um den Strahler. Bei größer werdendem Kugelradius verteilt sich die Energie auf eine größere Fläche (A= 4 \pi \cdot r^2) um den Strahler herum. Oder anders ausgedrückt: Bezogen auf eine angenommene Fläche wird die Leistungsdichte S an der Fläche mit steigendem Abstand geringer.

Der Ausschnitt der Kugeloberfläche kann bei den relativ kleinen Abmessungen gegenüber einer sehr großen Entfernung als eine ebene Wellenfront betrachtet werden. Eine Empfangsantenne entnimmt aus dieser Wellenfront Energie. Der empfangenen Energie kann bei bekannter Leistungsdichte eine bestimmte Fläche (Wirkfläche AW) zugeordnet werden. Die Wirkfläche der Empfangsantenne ist proportional zum Antennengewinn G und auch abhängig von der Wellenlänge.

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