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Sender/Empfänger Unterwasser Boot
#21
Ihr macht mich alle verrückt :-) bzw ich mache mich selber auch verrückt, da mein Kenntnis stand momentan noch niedrig ist was dies betrifft. 
Ok ihr sagt, dass es über Längswellen VLF die zwischen 3-30 kHz liegen nicht in meiner Aufgabe realisierbar sind. 
Was würdet ihr mir sonst empfehlen? 
oder was sagt ihr zu dieser Lösung

Ein Audion.
Hinter dem Audion einen Lautstärkeregler und einen Audioverstärker, gefolgt von einem wasserdichten Lautsprecher. Da Wasser den Schall sehrgut überträgt, ist das kein Problem in einem Aquarium. 

Als Empfangsantenne nimmst du einen Ferritstab von etwa 15cm Länge mit einer Spule drauf die mittels Kondensator auf 150kHz in Resonanz ist. 
Fertig wäre der Empfänger mitsamt seiner Antenne. 

Als Sender baust du dir am besten einen Colpitts-Oszillator, diese schwingen am stabilsten, gefolgt von einem Buffer der wiederum einen Treiber ansteuert, welcher den Endtransistor befeuert. 

Der Endtransistor arbeitet ebenfalls auf eine Ferritantenne, welche ebenfalls auf die Arbeitsfrequenz von ~150kHz abgestimmt ist. 
Den Endtransistor musst du jetzt modulieren mit deinem Mikrofonsignal. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten.  
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#22
Julia,
je mehr wir hier Beiträge hin und her schicken, um so weniger blicke ich hinsichtlich Deiner Aufgabenstellung durch. Was ist das konkrete Thema und das Ziel dieser Arbeit? Es muß doch eine klare Aufgabenstellung geben, wie z.B. "... Entwicklung, Simulation und Aufbau einer analogen Audioübertragung zwischen einer Landfunkstelle und einem Unterwasserfahrzeug unter Nutzung von langwelliger elektromagnetischer Strahlung. ..."
Damit wäre das Ziel klar umrissen. Da Details und Funktionsgruppen- Black- Boxes der Übertragungsstrecke überhaupt noch nicht definiert sind, würde ich als ersten Schritt prüfen, wo die physikalischen Möglichkeiten und Grenzen liegen. Erst dann kann man doch überhaupt Gedanken über Baugruppen und Bauelemente machen, oder liege ich da falsch.
Es ist alles so schwammig, was Du uns von Deiner Aufgabe und den Bedingungen erzählst, z.B. schreibst Du; "... nur Verwendung von passiven Bauelemente, wie RLC, keine µP, also keine digitalen Baugruppen, nur Transistoren, und so.... "
Aber Transistoren, Dioden, FET's und andere diskrete Halbleiterbauelemente sind aktive Bauelemente, die definitionsgemäss eine gekrümmte Kennlinie aufweisen und damit steuerbar sind und aktiv auf den Signalfluß Einfluss nehmen. Ohne solchen aktiven BE, nur mit R-L-C, kann man keine Übertragungsanlage aufbauen.
Also, wenn es die "Geheimhaltung" nicht verbietet, erhelle uns doch mal mit der Dir wahrscheinlich vorliegenden konkreten Aufgabenstellung.
Ansonsten rennen wir wie in einer dunklen Gummizelle hin und her und bewirken nichts.
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#23
(08.12.2017, 17:23)scotty schrieb: Julia,
je mehr wir hier Beiträge hin und her schicken, um so weniger blicke ich hinsichtlich Deiner Aufgabenstellung durch. Was ist das konkrete Thema und das Ziel dieser Arbeit? Es muß doch eine klare Aufgabenstellung geben, wie z.B. "... Entwicklung, Simulation und Aufbau einer analogen Audioübertragung zwischen einer Landfunkstelle und einem Unterwasserfahrzeug unter Nutzung von langwelliger elektromagnetischer Strahlung. ..."
Damit wäre das Ziel klar umrissen. Da Details und Funktionsgruppen- Black- Boxes der Übertragungsstrecke überhaupt noch nicht definiert sind, würde ich als ersten Schritt prüfen, wo die physikalischen Möglichkeiten und Grenzen liegen. Erst dann kann man doch überhaupt Gedanken über Baugruppen und Bauelemente machen, oder liege ich da falsch.
Es ist alles so schwammig, was Du uns von Deiner Aufgabe und den Bedingungen erzählst, z.B. schreibst Du; "... nur Verwendung von passiven Bauelemente, wie RLC, keine µP, also keine digitalen Baugruppen, nur Transistoren, und so.... "
Aber Transistoren, Dioden, FET's und andere diskrete Halbleiterbauelemente sind aktive Bauelemente, die definitionsgemäss eine gekrümmte Kennlinie aufweisen und damit steuerbar sind und aktiv auf den Signalfluß Einfluss nehmen. Ohne solchen aktiven BE, nur mit R-L-C, kann man keine Übertragungsanlage aufbauen.
Also, wenn es die "Geheimhaltung" nicht verbietet, erhelle uns doch mal mit der Dir wahrscheinlich vorliegenden konkreten Aufgabenstellung.
Ansonsten rennen wir wie in einer dunklen Gummizelle hin und her und bewirken nichts.

Die Aufgabe lautet, einen Sender und Empfänger, zuerst Simulieren (Multisim) und dann Aufbauen (Löten) .
Der Sender soll zb über einen AUX Anschluss, Musik zum Empfänger übertragen der im U-Boot ist.
Wir testen das im Aquarium, deshalb sollte der Empfänger auch so laut sein, dass wir außerhalb des Wassers etwas hören können. Klar ist das wir keine Hifi Qualität bekommen aber es sollte schon zu hören sein das es Musik ist  :-)
Aber je tiefer es funktioniert desto besser.
Natürlich sollen die Geräte auch nicht im Wasser funktionieren. 
Zu den Bauelementen ist zu sagen, dass alle aktive und passive erlaubt sind. uc ist nicht erlaubt. Also ganz normale Analoge Übertragung :-) 

Ich habe das Problem, dass ich nicht weiß wie ich Anfangen soll. 
Ich meine jetzt zb einen Blockschaltbild.
Zb Aux-> Verstärker-> Am-> usw 
ich weiß nicht was zuerst kommt und was danach.
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#24
Zur Ergänzung ein Beitrag aus einem Physikforum.
Ausbreitung in Seewasser
Hier noch einige Tabellen:
Tabellen und Programme
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#25
Geh doch folgendermaßen vor.

1. Abklärung der Strahlungseigenschaften:
- wie weit soll die Verbindung reichen? --- Ermittlung Dämpfung der Welle im Wasser, Wahl der günstigsten Frequenz
- wie erfolgt die Einkopplung der elektromagnetischen Energie in das Medium Wasser, Sendeantenne im Wasser, oder außerhalb des Aquariums? --- Damit ungefähre ermittlung der Sendeenergie und der Empfindlichkeit des Empfängers
- Wahl der Antennenform, z.B. Ferritantenne (Empfänger), Rahmenantenne(Sender), in jedem Fall eine Antenne, die die "magnetische" Komponente der Wellen abstrahlt und empfängt. "Elektrisch" abstrahlende Antennen würden bis zu mehreren hundert Metern lang werden

2. Übertragungseigenschaften
- NF- Bandbreite der Übertragung und damit Festlegung der Modulationsbandbreite

3. Konstruktive Details der Unterwassereinheit
- Da die Empfangsantenne, z.B. Ferritstab, eine magnetische Antenne ist, muß das U- Boot aus Plastik sein und der Stab im Inneren, isoliert vom Wasser, untergebracht werden.
- Der Versuch dient ja zum Nachweis der Möglichkeit der Unterwasserausbreitung von Wellen. Meiner Meinung nach reicht es aus, den Empfänger mit Verstärker im "U- Boot" zu haben, der Lautsprecher könnte ja oben auf dem Wasser mittels eines Styroporklötzchens schwimmen.

Das sollte erst einmal als Anfang reichen.
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#26
(08.12.2017, 15:12)DiRu schrieb: "Soviel ich weis, werden U-Boot Sender garnicht moduliert, weder AM noch FM. Es wird nur der Träger gesendet."

Hier irrt Axel leider. In einem Träger (Dauerträger!) steckt keinerlei Information.
Tatsächlich wird der Träger "getastet" z.B. "ein - aus" usw. Das ist dann aber eine Amplituden-Modulation (AM) mit 100% Modulationsgrad, auch als "Amplitude Shif Keying" (ASK) bezeichnet .
Genau so denkbar ist eine entsprechende Frequenz-Umtastung entsprechend zwischen zwei (benachbarten) Längstwellen-Frequenzen. Das wird dann als "Frequency Shift Keying" FSK bezeichnet.
Auch eine Phasen-Umtastung (Phase Shift Keying, PSK) ist möglich.

Ja, da habe ich mich wohl etwas unglücklich ausgedrückt.
Mit "es wird nur der Träger gesendet" meinte ich natürlich, das auf den Träger keinerlei Modulation draufgegeben wird. Weder Musik noch Sprache noch Piepston...
Um diesen Träger empfängerseitig überhaupt erst hörbar zu machen, braucht es doch nun mal einen BFO oder ein -sorry wenn ich mich schon wieder falsch ausdrücke- "überzogenenes" Audion?

Ich dachte, das es in einem Radiobastlerforum nicht extra erwähnt werden muss, das die Information durch ein/ausschalten des Senders (Trägers) übertragen wird.
Nun ja, vielleicht gehören Morsezeichen und deren Erzeugung doch wohl eher in ein Amateurfunkforum...


Nachdenkliche Grüße,

Axel
Womit fährt der Norweger zur Mittagspause...?
...Na mit einem Fjord Siesta! Wink
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#27
(08.12.2017, 15:38)uk1408 schrieb: auch wenn es vielleicht kleinlich aussieht

Sieht es. SEHR kleinlich.
Erklärung: Nichtmal im über-kleinlichen Deutschland interessiert sich irgendwer für Längstwellen, die ich in meinem Aquarium aussende. Wahrscheinlich nichtmal für Badewannen-Funk.
Gruß,
Uli
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#28
(09.12.2017, 01:06)Uli schrieb: Sieht es. SEHR kleinlich.
Erklärung: Nichtmal im über-kleinlichen Deutschland interessiert sich irgendwer für Längstwellen, die ich in meinem Aquarium aussende. Wahrscheinlich nichtmal für Badewannen-Funk.
Ich weiß ja nicht wie du darauf kommst, aber
Zitat << Jede Frequenznutzung bedarf gemäß § 55 Absatz 1 TKG einer vorherigen Frequenzzuteilung, soweit in diesem Gesetz nichts anderes geregelt ist. Die Frequenzzuteilung erfolgt zweckgebunden nach Maßgabe des Frequenzplanes und diskriminierungsfrei auf der Grundlage nachvollziehbarer und objektiver Verfahren. >>
Nicht alles was man tun kann darf man auch tun. Und wenn ich sowas sozusagen offiziell und öffentlich mache würde ich mich schon mal darum kümmern was man darf. Und dann gibt es auch noch einen Frequenzplan, da ist jedes kHz zwischen 8,3 kHz und 3000 GHz verplant. Und auch im Längstwellenbereich gibt es zivile Anwendungen die nicht gestört werden wollen.

OT
Aber offenbar ist es heute üblich, erst mal machen und dann nachdenken. Z.B. hat man in kürzester Zeit viele Modellflieger durch - in Relation - einige wenige Klagen über unzumutbare Belästigungen durch Video-Beobachter in eine Situation gebracht, in der dieses Hobby fast nur noch mit schlechtem Gewissen betreibbar ist.
Viele Grüße
Uwe
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#29
Hallo Uwe,
bleib doch mal bitte beim Thema. Das bringt der Julia nichts. Uli sehr gut geschrieben Big Grin

"Ihr macht mich alle verrückt :-)"
Du kennst mich noch nicht Big Grin

Also in Sachen U-Boot wird sehr viel mit Schallwellen gemacht. Das Sonar funktioniert mit Ton Pings. Diese sind allerdings sehr umstritten weil das Gehör der Wale dadurch beeinträchtigt wird.
Erst beim Auftauchen ist eine zuverlässige Kommunikation mit Funkwellen möglich. (Es hätte deswegen beinahe den 3. Weltkrieg gegeben)

Über Längstwelle kann man auch das Radio Teletype RTTY anwenden. Diese Betriebsart ist ziemlich sicher.
Ob heute noch gemorst (CW) wird?
Wenn alles so einfach wäre, wäre es ziemlich langweilig.



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#30
"Ja, da habe ich mich wohl etwas unglücklich ausgedrückt."

Unter "Bastler-Kollegen" ist das auch kaum ein Problem. Aber hier hat eine Studentin angefragt, deren Kenntnisstand nach eigener Einschätzung noch etwas lückenhaft ist. Dann muß man sich schon die Mühe machen und eine exakte Antwort geben.

"Jede Frequenznutzung bedarf gemäß § 55 Absatz 1 TKG einer vorherigen Frequenzzuteilung,"

Das ist unstrittig richtig. Die FH Köln ist daher in der Pflicht, sich um eine Lizenz zu bemühen und darf das nicht auf eine Studentin abschieben.

Will man die Schwierigkeit mit der Funklizenz vermeiden, kann man für das hier vorliegende Problem der Versorgung eines Modell-U-Bootes in einem Aquarium auch bequem auf die bei der Versorgung von Schwerhörigen mit Schall zurückgreifen, wie sie in öffentlichen Gebäuden üblich sind. Das hat dann allerdings nichts mehr mit Funk zu tun.

Hierfür legt man einige Windungen Draht um das Aquarium, die von einem NF-Verstärker gespeist werden. (Der NF-Verstärker muß aber einen der NF proportionalen Strom liefern - und nicht, wie bei einem "normalen" NF-Verstärker, der eine der NF proportionale Spannung liefert. (Warum? selbst überlegen!)
Im "U-Boot" braucht man dann nur eine Induktions-Schleife und einen NF-Verstärker.
Damit läßt sich dann sogar Musik in HiFi-Qualität übertragen.

Das wäre dann eine relativ einfache Lösung, die aber keine Probleme mit der Übertragung von Musik bietet.

Und wenn man jetzt noch wüßte, was sich der Kollege der FH Köln bei der Aufgabenstellung wohl gedacht hat.....

MfG DR
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#31
"Und wenn man jetzt noch wüßte, was sich der Kollege der FH Köln bei der Aufgabenstellung wohl gedacht hat....."

Hallo Dietmar das würde mich auch interessieren. Das hat ja keine Hand und Fuß. Vielleicht kann Julia mal die ganze Aufgabenstellung posten?
Wenn alles so einfach wäre, wäre es ziemlich langweilig.



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#32
Gery,
schau mal meinen Thread #22, da hatte ich Julia auch schon mal gebeten, die Aufgabenstellung offenzulegen. Merkwürdigerweise keine keine konkrete Reaktion von ihr, sondern wieder nur ein paar völlig wahllos dahingeworfene Lösungsbrocken.
Für so eine Arbeit muß doch ein konkret formuliertes Thema mit den dazu notwendigen Eckwerten und Kriterien gestellt werden, und nicht so ein paar lapidar dahin geworfene Brocken. Irgendwie merkwürdig.
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#33
Hallo

Ich würde vorschlagen, erst einmal auf eine konkrete Aufgabenstellung zu warten. Solange die nicht kommt, bringt das alles nix.
Gruß Helmut
----------------
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#34
Moin
Hier zum Sender:
https://de.wikipedia.org/wiki/Marinefunk...hauderfehn
Zur Modulation ist auch was zu finden.
Gruß Hal
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#35
(09.12.2017, 01:06)Uli schrieb:
(08.12.2017, 15:38)uk1408 schrieb: auch wenn es vielleicht kleinlich aussieht

Sieht es. SEHR kleinlich.
Erklärung: Nichtmal im über-kleinlichen Deutschland interessiert sich irgendwer für Längstwellen, die ich in meinem Aquarium aussende. Wahrscheinlich nichtmal für Badewannen-Funk.

Danke Uli,

für diesen Kommentar Du sprichst mir aus der Seele.
Viele Grüße
Semir
---------------------------------
"Alle sagten: Das geht nicht. Dann kam einer der wußte das nicht, und hat es gemacht."
(Prof. Hilbert Meyer, Uni Oldenburg)
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#36
Hallo Julia,

Zum Thema. Wie viele hier schon geschrieben haben ist dein Vorhaben mit Längstwellen aufgrund physikalischer Gegebenheiten nicht umsetzbar. Im VLF (Very Low Frequency) Bereich geht nur eine Übertragung mit wenigen Bits/s für Musik benötigst Du aber wesentlich mehr (ca. 4-8kBit/s) und das wird dann immer noch nicht gut klingen. Eine Alternative wäre vielleicht eine Optische Übertragung mittels Licht. Hierbei meine ich mit Licht nicht nur das für uns Menschen sichtbare Spektrum von ca. 800-400nm sondern auch eventuell IR (1500-1000nm) damit lässt sich über kurze Distanzen vermutlich eine Übertragung auch mit größerer Bandbreite realisieren.

Ich bin jetzt kein Experte der etwas über die Dämpfung von verschiedenen Licht-Wellenlängen im Wasser sagen kann aber dazu gibt es sicher Infos im Netz etc. Es gilt hier eine Wellenlänge zu Wählen die möglichst wenig im Medium Wasser gedämpft wird.

Die Anordnung wäre dann folgendermaßen:

- Sender: AM moduliertes LED Array eventuell mit Subträger im MHz Bereich wenn es analog sein soll. Oder als Bitfolge digital mit 100% Modulation.
- Empfänger könnte eine Pin Diode sein die mit Hilfe einer Optik das Signal empfängt. Diese Dioden werden z.B. in SFP bzw GBIC Adaptern eingesetzt um sehr schnelle digitale Signale im Gbit Bereich optisch zu empfangen.

Aber wie einige hier schon geschrieben haben wäre eine Präzisierung der Aufgabenstellung sicher Hilfreich und notwendig um Dir zielführende Anregungen zu geben.
Viele Grüße
Semir
---------------------------------
"Alle sagten: Das geht nicht. Dann kam einer der wußte das nicht, und hat es gemacht."
(Prof. Hilbert Meyer, Uni Oldenburg)
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#37
Mir fällt auf, dass Julia wiederholt von Längswellen schreibt, nicht von LängsTwellen!

Und der Aufgabensteller wird sich auch etwas dabei gedacht haben.

Ich denke die geforderte Lösung wird  HIER 
zu suchen sein. 

Hier ist auch von Longidutinalwellen die Rede, also Längswellen.
Sogar vom "Unterwassertelephon" ist hier die Rede.
Aber wie praktisch zu machen, weiß ich nicht!

Man lernt nie aus!  Smiley47 

Freundliche Grüße von Heiner.
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#38
Hallo

Mir fällt auf, das Julia zur zeit gar nicht mehr schreibt.
Gruß Helmut
----------------
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#39
Das fällt mir allerdings auch auf Helmut. Sie hat sich am 8. Dezember registriert und das war auch das einzige Mal, dass Sie eingeloggt war, seither nicht mehr, während sich hier Alle voller Mühe Gedanken um ungelegte Eier machen. Schade um die Energie, solange hier nicht tatsächlich die Aufgabenstellung bekannt ist.
~~~Es gibt nichts Gutes, außer man tut es (Erich Kästner)~~~
Die einzige, falsche Entscheidung die du treffen kannst ist, keine Entscheidung zu treffen.
Ich bin nicht DICK, ich bin nur zu KLEIN für mein Gewicht  Big Grin
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#40

(12.12.2017, 00:59)segula schrieb: Mir fällt auf, dass Julia wiederholt von Längswellen schreibt, nicht von LängsTwellen!

Und der Aufgabensteller wird sich auch etwas dabei gedacht haben.

Ich denke die geforderte Lösung wird  HIER 
zu suchen sein. 

Hier ist auch von Longidutinalwellen die Rede, also Längswellen.
Sogar vom "Unterwassertelephon" ist hier die Rede.
Aber wie praktisch zu machen, weiß ich nicht!

Stimmt Heiner. Da habe ich wohl, weil der Thread in der Rubrik "Rundfunksender UKW, LW, KW, MW" steht, aus der Längswelle im schnellen überlesen eine Längstwelle gemacht. Mein Fehler! Das Grundprinzip bleibt aber gleich und man kann sich die Antenne in Form eines Piezoelementes als Schallwandler denken, als Emfänger würde sich daher auch ein MEMS-Mikrofon (MEMS = Mikro-Elektro-Mechanisches-System) sehr gut eignen. STM hat da sehr gute und preiswerte Exemplare im Programm wie ich auf den STM32-Evalboards entdeckt habe. Die Signalauswertung kann in digitaler oder (wie hier gefordert) analoger Form erfolgen.

Ich habe mal etwas gegoogelt und bin auch auf ein Video gestoßen was ein MEMS Mikro im Unterwassereinsatz zeigt.
Hier mal eine Hörprobe. Da ließe sich sicher etwas mit aufbauen.



Ansprechpartner für Umbau oder Modernisierung von Röhrenradios mittels SDR,DAB+,Internetradio,Firmwareentwicklung. 
Unser Open-Source Softwarebaukasten für Internetradios gibt es auf der Github-Seite! Projekt: BM45/iRadio (Google "github BM45/iRadio")
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