Strahlungsleistung eines Parabolspiegels? | Astronomie.de - Der Treffpunkt für Astronomie

Strahlungsleistung eines Parabolspiegels?

Michael_Haardt

Mitglied
Beim Herumrechnen, was ich denn so mit einem LNB an empfangener Leistung zu erwarten habe, rechnete ich die Leistung von Hauswand/Erdboden aus:

Erdboden/Haus strahlfüllend bei 20 C = 294 K

Power = k * Temperatur * Bandbreite * eta / 2

k: Boltzmann-Konstante

Power [W] = 1,38e-23 [Ws/K] * 294 [K] * 1e9 [Hz] = 1,36e-12 [W] = 1,36 [pW]

Das ist fast so viel wie Astra, also ist es schlüssig, dass man eine Hauswand mit einem LNB sieht.

Aber: Der Parabolspiegel hat auch diese Temperatur, strahlt damit auch und leuchtet den ganzen LNB aus. Warum überlagert er mein Signal nicht mit dieser Leistung?

Michael
 

Fritz Lensch

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Aber hallo wie kann man sowas fragen?:);):(:unsure: Ich weis es auch nicht. kommt noch der LNB oder Vorverstärker auch mit 30 40° dazu wenn die Sonne scheint.
Ich hab mal auf 4 GHz einige Stunden einen Transit aufgenommen und gleichzeitig die LNB-Temperatur aufgezeichnet. Rot ist die HF und Blau die LNC Gehäuse-Temperatur Leider alles nur in relativen Werten. Gruß Fritz
 

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Michael_Haardt

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Beruhigend, dass noch jemand es nicht weiss. :)

4 GHz? Hast Du einen C-Band LNB? Der Zusammenhang ist schon interessant, wobei ich mich frage, ob die Temperatur den LNB beeinflusst oder der LNB einen Himmel anderer Temperatur sieht. Eben darum wollte ich meinen LNB umbauen, um eine Polarisationsrichtung zu erden, aber im Moment habe ich keine Zeit dafür.

Michael
 

Okke_Dillen

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Moin,

Das ist fast so viel wie Astra, also ist es schlüssig, dass man eine Hauswand mit einem LNB sieht.

Aber: Der Parabolspiegel hat auch diese Temperatur, strahlt damit auch und leuchtet den ganzen LNB aus. Warum überlagert er mein Signal nicht mit dieser Leistung?
ein Versuch: weil P mit 1/r² abnimmt?
Das, was von Astra kommt, ist (quasi) paralleles Licht, also wird die gesamte Strahlungsleistung, die von Astra auf der Spiegelfläche auftrifft, vom Spiegel auf einen Punkt konzentriert.
Der Spiegel selbst, der auch diese Leistung abgibt, strahlt diese aber in alle Richtungen ab und nicht ausschließlich in Richtung LNB.

Paßt diese Antwort zur Frage?

VG Okke
 

Michael_Haardt

Mitglied
Das ist schon die von der Antenne empfangene Leistung. Es erscheint widersinnig, dass in der Antennentemperatur keine Fläche oder ein Raumwinkel zu finden ist, aber der Grund ist, dass all diese Faktoren in der Berechnung der Leistung vorhanden sind und sich dann erstaunlicherweise wegkürzen. Ursprünglich war da auch der Faktor 1/2 drin, weil die Antenne nur eine Polarisationsrichtung empfängt, und auch der Faktor kürzt sich weg. Ich habe ganz oben noch "* eta / 2" stehen, das war falsch und in der Rechnung fehlt es dann korrekterweise auch.

Ich habe mich immer gefragt, warum ein Infrarotthermometer funktioniert. Das ist der Grund.

Von der Hauswand empfängt man also:

Power = k * Temperatur * Bandbreite

Die Antennentemperatur ist nicht abstrakt, sondern wirklich so gemeint.

Die einzige Bedingung ist, dass der Beam komplett gefüllt wird, samt Nebenkeulen. Und eben das soll der Spiegel ja auch leisten, also wieso sehe ich den nicht? Die Antwort muss irgendwie ziemlich einfach sein, glaube ich. Emittiert er in dem Frequenzbereich nicht, in dem er spiegelt? Das würde erklären, warum die Farbe auf dem Spiegel und die Plastikkappe vom Feedhorn auch egal ist: Was transparent ist, ist in dem Bereich kein Schwarzkörper mehr.

Michael
 

astropeiler

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"Aber: Der Parabolspiegel hat auch diese Temperatur, strahlt damit auch und leuchtet den ganzen LNB aus. Warum überlagert er mein Signal nicht mit dieser Leistung? "
Diese Frage stelle ich immer den Studenten, die zu uns zum Praktikum kommen :)
Das sind immerhin Studenten im Masterstudiengang Physik, und die tun sich mit der Antwort teilweise schwer.
Die Antwort ist ganz einfach: Eine Hauswand oder noch besser Bäume sind ein guter Schwarzkörperstrahler. Ein Schwarzkörper ist ein Objekt, welche alle Strahlung absorbiert. Und was ist ein Spiegel? Natürlich das genaue Gegenteil, er reflektiert alles. Da das Absorptionsvermögen=Emissionsvermögen ist, strahlt ein Spiegel eben nicht. Er ist als strahlungsmäßig "kalt", obwohl er warm ist.
Wolfgang
 

Optikus

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Äh ... o_O ???

Kämpf grad mit Schnappatmung... (ich schnapp mal grad ohne "h" und hoffe das mich Duden nicht totschlägt)

CS
Jörg
 

astropeiler

Mitglied
Wenn Du noch sagst, was Dich zur Schnappatmung bringt, dann kann ich vielleicht helfen? Es sei noch hinzugefügt, dass die Aussage dass Bäume und Häuserwände recht gute Schwarzkörperstrahler sind, sich auf den Radiobereich beziehen.
Wolfgang
 

Okke_Dillen

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Moin,

woher weiß der Spiegel, daß er ein Spiegel ist? Liegt es am Material, das die freie Verschiebung von Elektronen zulässt?

VG Okke
 

Michael_Haardt

Mitglied
Also lag ich mit meiner Vermutung richtig: In dem Frequenzbereich, wo er spiegelt, emittiert er nicht. Und: Die Antwort ist ganz einfach. :) Danke! Sowas kann einen irre machen. Das ist so ähnlich wie die Frage, wieso Enten mit ihren nackten Füssen nicht am Eis festfrieren. Nein, es liegt nicht daran, dass die Füsse fettig sind, wie man leicht an den nassen Fußabdrücken sieht, wenn sie aus dem Wasser kommen.

Michael
 

Michael_Haardt

Mitglied
Zusatzfrage: eta ist mit ca. 0,5-0,7 gar nicht so toll. Ist das so, weil der Spiegel nicht so gut spiegelt, oder liegt es am Winkel der Wellen zur Antenne? Denn wenn er nicht gut spiegelt, dann würde er immerhin etwas emittieren.

Michael
 

Optikus

Mitglied
Wenn Du noch sagst, was Dich zur Schnappatmung bringt, dann kann ich vielleicht helfen? Es sei noch hinzugefügt, dass die Aussage dass Bäume und Häuserwände recht gute Schwarzkörperstrahler sind, sich auf den Radiobereich beziehen.
Wolfgang

Moin,

ich musste erstmal nachlesen wie sich die Rückstrahleigenschaften bestimmen, also was rückstrahlt und was nicht, man ist da zu sehr an die Optik gefesselt - die Frage oben woher der Spiegel weiß, dass er ein Spiegel ist. Langsam bricht das Teelicht durch die Dunkelheit...

CS
Jörg
 

astropeiler

Mitglied
@Michael: Dass die Apertureffizienz bei Parabolspiegeln bei 05, bis 0,7 liegt, hat weniger mit der Reflektivität des Spiegels zu tun. Der Hauptbeitrag für den Verlust kommt durch die Eigenschaften des Feeds: Man kann leider keinen Feed bauen, der bis zum Rand des Spiegels ohne Verluste arbeitet und dann abrupt am Spiegelrand nichts mehr sieht. Man hat kann sich dem nur annähern. Einerseits will man den Spiegel gut ausleuchten , anderseits nicht über den Rand hinaussehen um nicht thermische Strahlung von der Umgebung/Boden aufzusammeln. Insweit hat das schon etwas mit dem "Winkel zur Antene" zu tun.
Wolfgang
 
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