PMR-Funk unter Wasser

[Bernhard_]

Hallo ihr alle,

ich möchte mit einem PMW-Funkgerät von Luft nach unter Wasser funken.
Dass es mit 40 MHz-Fernsteuerungen ca. 2 m geht weiß ich; mit den 2 GHz
eines Kameramoduls geht's keine 5 cm.

Meine Frage: Wie gut (schlecht) geht es dann mit den 440 MHz eines
PMR-Funkgeräts?
Bringt es etwas, auch den Sender unter Wasser zu tauchen, damit die
Reflektion nicht stattfindet?
Muss ich die Antennenlänge ändern?

Viele Grüße,
Bernhard

[E-Fan]

Das ist genauso als ob Du Benzin zum Feuerlöschen nehmen willst. ;)
Die unterschiedliche Reichweite zwischen den Frequenzen zeigt doch recht deutlich welche mehr Reichweite zulassen wird. Die Antenne unterzutauchen dürfte kaum Vorteile bringen.

[Bernhard_]

PMW-Funk geht aber mit 500 mW und nicht nur mit 10 mW wie die meisten Kameramodule (soweit ich weiß).
Nicht legale Geräte können sogar bis 5 W Sendeleistung haben.
Um also die Eindringtiefe berechnen zu können muss ich eine Formel finden, die Eindringtiefe = f(Frequenz) darstellt.

[kater]

Das normale ANtennen unter Wasser nicht funktionieren ist logisch. Man muesste das mal mit magnetischen Antennen probiern. Sowohl sender als auch empfangsseitig. Ich nehme mal stark an, dass Magneten auch unter Wasser funktionieren.
Kann das aber leider wegen Zeitmangel nicht selbst testen. Vllt findet sich ja jemand der Zeit, Lust und Ahnung von HF hat.

[sep]

Du meinst anstelle Dipol-antennen Spulen? Das wird nur begrenzt was bringen, da ein M-Feld zwangsläufig auch ein E-Feld erzeugt - und das geht im Wasser halt nicht so toll, vor allem bei hohen Frequenzen. Und ohne E-Feld kann sich die Welle nicht ausbreiten, oder?

Mit niederfrequenten Schwingungen dürfte das ganze aber recht gut funktionieren - leider ist es ein bisschen schwierig dann noch sinnvolle Datenraten hinzubekommen (mehrere parallele Träger, Bandspreizung)

Und legal ist das auch nur in Grenzen... Wenn du bei 50Hz sends, dürfte das aber kaum jemanden stören...

Prinzipiell wäre es aber vielleicht besser auf Ultraschall auszuweichen - das reicht unter Wasser sehr weit...

[kater]

Mit einem normalen Dipol erzeuge ich ein Elektrisches sowie ich magnetisches Feld. Das laesst sich so nicht aendern. Aber ich kann mit einer Spule nur das Magnetische empfangen. Die Frequenz richtet sich dann nach der Spulengroesse.
Ich kenne Magnetische Antennen die haben einen Meter im Durchmesser und sind fuer Kurz oder Mittelwelle ausgelegt. Besser waere wenn man einen Ferritstab dazu nimmt. Dann hat man aber eine Richtwirkung om Empfang und ich weis nicht wie es mit der Polarisation aussieht unter Wasser.

[sep]

Mit einem normalen Dipol erzeuge ich ein Elektrisches sowie ich magnetisches Feld. Das laesst sich so nicht aendern. Aber ich kann mit einer Spule nur das Magnetische empfangen.

Schon... aber eine Spule "sendet" ja auch ein magnetisches Feld, das ein E-Feld bedingt oder? Und dann hat man dasselbe Problem, oder?

Ich hab ja absolut keine Ahnung von der Materie, aber meines unmaßgeblichen Wissens sind "Radiowellen" immer ein Kombi aus E- und M-Welle, die eine allein gibt es nicht...

[Mephisto19]

Nicht legale Geräte können sogar bis 5 W Sendeleistung haben.
.

Ist mal eine neue Info, dass auch nicht legale Geräte einer Beschränkung unterworfen sind!!! ???? Was beschränkt die den???

Aber mal zur HF-Technik:
die "elektromagnetischen Wellen" oder Radiowellen sind eben "elektrisch" und "magnetisch" - soweit hat sep recht und doch schon ne ganze Menge Ahnung

@Kater
Du empfängst (oder sendest) mit einer "magnetischen Antenne" den "magnetischen Anteil" des Feldes - zum funken brauchst du aber eben auch den elektrischen (der sich nach Wellentheorie aus dem magnetischen Feld bildet, mister Maxwell lässt grüssen - der hat das nicht erfunden, aber in Formeln gekleidet und nachrechenbar gemacht)

Die "Eindringtiefe" in Wasser ist abhängig von der Wellenlänge - deshalb funken U-Boote im Längstwellenbereich bei einigen Kilometer Wellenlänge. Weil dort aber nur ganz wenig Bandbreit (wegen Physik+Mathematik) zur Verfügung steht, gehts nur sehr llllaaaaaaaaannngssssssssaaaaaaaaammmmmmmm.
Im Morsecode oder mit ganz langsamer Datenübertragung (wegen U-Boot immer verschlüsselt!!) - und die Sendeleistungen die man braucht liegen bei MEGAWATT - Also deutlich mehr als der Hausanschlußkasten hergibt.

Der Vorschlag mit dem Ultraschall ist da tatsächlich aussichtsreicher

denn !!!!!
Physik lässt sich nicht beschummeln

[frank-findus]

Das Problem bei Ultraschall ist weniger die "reine" Sende- und Empfangstechnik, als vielmehr die aufwändige Nachbearbeitung der empfangenen Signale. Stichwort: Phasenverzerrungen und Echos. Da hilft nur ein DSP und die entsprechenden Algorithmen.

Wie weit und mit welcher Datenrate soll denn dein Projekt gehen?

Frank

[sep]

kann man sowas nicht behelfsmäßig durch einen einfachen encodier-algorithmus umgehen? Perfekt ists ja nicht, aber ich denke, wenn man sich da ein bisschen Gedanken macht, braucht man vielleicht keinen zusätzlichen DSP

[Mephisto19]

Hallo Sep und frank-findus

Ich persönlich denke, dass einfache Datenübertragung auch ohne DSP funktionieren würde - ein wenig abhängig vom Umfeld und der Übertragungsgeschwindigkeit.

In einer Badewanne oder kleinen Pool werden die Echos wohl das Empfangssignal so verbreitern, dass keine vernünftige Dekodierung möglich ist. In tiefen Wasser ist wohl nur mit Reflexionen vom Untergrund zu rechnen und auch nur, wenn der steinig oder felsig ist.

Durch die höhere Schallgeschwindigkeit im Wasser ist dieser Effekt kleiner als in Luft. Ich rechne bis morgen mal ein "konkretes" Beispiel durch.

Im übrigen kann ein Signalprozessor auch nur Physik. Ein Signal, das durch Echos etc. zerstört ist kann nur bedingt oder gar nicht resauriert werden, wenn man den Störer nicht genau kennt.

[frank-findus]

Ein DSP kann auch nur Physik, das ist klar. Aber durch cleveres Nutzen der verschiedensten Effekte ist da oft Erstaunliches rauszuholen. Z.B. kann man die Datenpakete mit einem Timestamp oder lfd. Nummer versehen und somit schon mal sicher unterscheiden, ob man das schon hat.
Hmm ... Echos kann man evtl. durch ein zyklisches Ändern der Trägerfrequenz unterdrücken. Jedes Datenpaket enthält eine Information auf welcher Frequenz das folgende Paket gesendet wird. Und dann relativ kurze Pakete mit viel Pause dazwischen ...

Ein richtiges komplexes Protokoll eben. Ist natürlich die Frage, ob sich das für den Anwendungsfall lohnt.

Frank

[sep]

oder man kann mit regelmäßigen "Dirac-Impulsen" die Übertragungsfunktion des Mediums ausmessen...

Mit Spread-Spectrum-Technologien kann man eine Menge Störungen unterdrücken - dafür ist das nicht ganz trivial und man benötigt eine sehr gute Synchronisation zwischen Sender und Empfänger.

Aber vermutlich wird es ausreichen einen ganz banalen Code einzusetzen, ein bisschen Prüfsummen zu berechnen, Frequency-Hopping ist sicher eine gute idee, und dann halt eine variable Datenrate, die der Übertragungsqualität angepasst wird...