Wie kann man elektromagnetische Wellen messen?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo Experten,

ich habe schon länger nach einer Antwort im Internet gesucht, jedoch nichts gefunden. Also, wie kann man denn z.B. die Frequenz einer elektromagnetischen Welle messen, mit welchem Gerät (Oszillator??Aber wie??)? Wir sind ja nur so überströmt mit elektromagnetischen Wellen, wie Rundfunk(Radio, Fernsehen), WLAN, Bluetooth und und und. (Auch Licht). Also wie kann ich jetzt zum Beispiel messen, dass mein WLAN Router auf 2,4GHz sendet?
Ich hoffe ihr versteht mein Problem und könnt mir helfen.
Vielen Dank
mfg Martin

#2

Hallo!

…wie kann man denn z.B. die
Frequenz einer elektromagnetischen Welle messen, mit welchem
Gerät (Oszillator??Aber wie??)?

Nee, kein Oszillator, aber mit einem Oszilloskop geht’s. So ein Gerät zeigt elektrische Vorgänge als Funktion der Zeit. Aus der Zeit, die für eine Schwingung gebraucht wird, kann man die Frequenz errechnen (oder ebenfalls vom Oszilloskop anzeigen lassen).

…mit elektromagnetischen Wellen, wie Rundfunk(Radio,
Fernsehen), WLAN, Bluetooth und und und. (Auch Licht).

Ein Gerät zum Nachweis des gesamten Spektrums elektromagnetischer Wellen ist mir nicht bekannt. Spektrumanalysatoren, etwa soetwas http://de.wikipedia.org/wiki/Spektrumanalysator , analysieren einen begrenzten Bereich des gesamtes Spektrums, aber für jeden Teilbereich gibt es geeignete Analysatoren.

wie kann ich jetzt zum Beispiel messen, dass mein WLAN Router
auf 2,4GHz sendet?

Ein geeigneter Spektrumanalysator steht in jedem einschlägigen Elektronik-Labor.

Du fragst aber, wie Du die Messung durchführen kannst. Spektrumanalysatoren und Oszilloskope gehören eher nicht zur Standardausstattung landläufiger Haushalte. Ich vermute, Du bist nicht bereit, zur Befriedigung Deines Wissensdurstes E-Technik oder Physik zu studieren und obendrein einen 5stelligen Betrag für Messgeräte zu bezahlen. Was ist also Dein konkretes Problem?

Gruß
Wolfgang

#3

Hallo !

Mit einem Messempfänger,der auch diesen Frequenzbereich überstreicht.
Und dazu gehört dann eine Antenne für diesen Bereich,der das Sendersignal auffängt und über den Empfänger anzeigt nach Frequenz und Signalstärke.
Aber um festzustellen,ob der WLAN-Sender auf der Frequenz sendet,solte bereits ausreichen,ob die Funkverbindung zum Laptop besteht oder nicht.
Ob die Frequenz eingehalten wird,und auf welchem Kanal in diesem Band er sendet,das wäre ja Sache des Herstellers und der Zulassungsbehörden.
Wenn in den Unterlagen steht,er sendet im 2,4 GHz-Band,dann macht er es auch (sonst wäre er nicht zugelassen worden),und wenn sich durch defekt die Frequenz verändert hätte,dann ist die Verbindung unterbrochen.
Also,das ist doch nicht Dein eigentliches Problem,oder ?
Ich meine herauszuhören,es geht allgemein mal wieder um die Zunahme von elektromagnetischen Wellen durch Handy,PC und Co.,also der sogen. Elektrosmog allgemein.

MfG
duck313

#4

Danke für die Antwort

Und ja ich meinte natürlich das Oszilloskop, Denkfehler oder so.
Ok mit einem Oszilloskop. Bei einem Oszilloskop hat man ja diese zwei oder auch mehr Prüfstifte durch die die Signale reinkommen. Woran schließt man diese denn an um die Wellen zu messen oder hält man die einfach in die Luft??? Ich weiß einfach nicht genau wie ein Oszi arbeitet und Wikipedia verrät mir dazu auch nichts näheres.

Andere Frage, kann man auch mit einem Multimeter (das allgemein Frequenzen messen kann, wie die Frequenz „aus der Steckdose“) die Frequenz eines elektromagnetischen Signals/Welle messen.

Ich bin da einfach nicht so bewandert, Sorry.

mfg

#5

Hallo !

NEIN, Du kannst den „Tastkopf“ des Oszi nicht einfach in die Luft halten,um Funkwellen aufzufangen.
Aber prinzipiell müsste dort die Antenne dran,dann kann sie die „Welle“ auffangen,und der Oszi zeigt die Spannung an und man kann die Frequenz ablesen.

Um es mit den Tastspitzen zu ermitteln,muss man den WLAN-Sender öffnen und dort das Signal vor der Senderendstufe abgreifen.

Aber Oszis in dem Frequenzbereich(Gigahertz) sind ebenso rar und teuer wie Spektrum-Analysatoren.

MfG
duck313

#6

Hallo Marin,

jedoch nichts gefunden. Also, wie kann man denn z.B. die
Frequenz einer elektromagnetischen Welle messen, mit welchem
Gerät (Oszillator??Aber wie??)?

Die Wortverwechslung „Oszillator“ „Oszilloskop“ ist ja aufgeklärt. Wie Duck schon vermutet, habe ich auch das Gefühl, dass Dir um den „Elektrosmog“ geht, da wirst Du aber mit einer Messung nichts sinnvolles bekommen. Neben der Frequenz müsste die Energie bestimmt werden, die im bestrahlen Gewebe oder … umgesetzt wird.

Strahlung, die garnicht absorbiert wird, „macht auch nichts“.

Zur Frequenzmessung ist ja schon einiges gesagt worden.

Fernsehen), WLAN, Bluetooth und und und. (Auch Licht).

Beim Licht kannst Du relativ einfach die Wellenlänge bestimmen, Stichwort „Beugung am Gitter“, damit hast Du dann auch die Frequenz nach einfacher Umrechnung.

Gruß Volker

#7

Hallo,

NEIN, Du kannst den „Tastkopf“ des Oszi nicht einfach in die
Luft halten,um Funkwellen aufzufangen.

Nunja, der Tastkopf ist ja auch schon eine Antenne. Die Netzfrequenz kann man damit schon ganz gut auffangen.
Fragt sich halt, wozu…

Aber prinzipiell müsste dort die Antenne dran,dann kann sie
die „Welle“ auffangen,und der Oszi zeigt die Spannung an und
man kann die Frequenz ablesen.

Das ist jetzt aber schon heftig irreführend.
Wenn man einfach eine Antenne anschließt, bekommt man einen ganzen Haufen Signale wild durcheinander. Erzähl mal kurz, wie man da bitteschön herausfinden will, ob grad mit 2,4 GHz was gesendet wird. viel Vergnügen!

Um es mit den Tastspitzen zu ermitteln,muss man den
WLAN-Sender öffnen und dort das Signal vor der Senderendstufe
abgreifen.

Und was genau sieht man da?

Aber Oszis in dem Frequenzbereich(Gigahertz) sind ebenso rar
und teuer wie Spektrum-Analysatoren.

Bei Lecroy liegt man da bei ungefähr 30.000$…
Gruß
loderunner

#8

Guten Abend!

Bei einem Oszilloskop hat man ja
diese zwei oder auch mehr Prüfstifte durch die die Signale
reinkommen. Woran schließt man diese denn an um die Wellen zu
messen oder hält man die einfach in die Luft? Ich weiß
einfach nicht genau wie ein Oszi arbeitet…

Ein Oszilloskop bildet nur einen einzigen Punkt auf dem Bildschirm ab. Dieser Punkt wird mit einer einstellbaren Geschwindigkeit, z. B. 1 cm pro Sekunde, waagerecht über den Bildschirm geführt, so dass eine Linie entsteht. Stellt man sich den Bildschirm als Koordinatensystem vor, wird auf der x-Achse (bei y = 0) eine Linie „gezeichnet“. Das geschieht bereits ohne Eingangssignal an der Prüfspitze (die man Tastkopf nennt und die mehr beinhaltet als die Prüfspitzen etwa beim Multimeter. Aber das führt jetzt vom Thema weg). Bei einem Eingangssignal am Tastkopf wird der auf dem Bildschirm abgebildete Punkt in y-Richtung bewegt, z. B. mit 1 cm pro V Eingangssignal.

Der auf dem Bilschirm abgebildete Punkt wird also in bestimmter Geschwindigkeit in x-Richtung bewegt und abhängig vom Eingangssignal in y-Richtung. Wählt man die Ablenkgeschwindigkeit in x-Richtung passend zur Frequenz des Eingangssignals, bildet das Oszillioskop die Kurvenform des Eingangssignals, z. B. eine sinusförmige Welle, ab.

Ein Oszillioskop braucht i.d. R. Eingangssignale > ca. 5 mV. Diese Empfindlichkeit reicht für viele/die meisten leitungsgebundenen Signale. Antennensignale sind meistens um mehrere Zehnerpotenzen kleiner. Der Breitbandverstärker im y-Eingang eines Oszilloskops würde zu kleine Signale in seinem eigenen Rauschen verschwinden lassen. Für Antennensignale benutzt man deshalb in der Messtechnik im Prinzip die gleiche Technik wie bei Radios. Dabei wird dem von der Antenne kommenden Signal eine weitere Frequenz zugemischt und nur die Differenzfrequenz zwischen Antennensignal und zugemischter Frequenz wird verstärkt. Alle anderen Frequenzen werden unterdrückt. Entsprechend stark wird auch das Rauschen unterdrückt, so dass das so entstandene frequenzselektive Messgerät viel kleinere Signale verarbeiten und sauber wiedergeben kann als der Breitbandverstärker eines Oszilloskops.

Andere Frage, kann man auch mit einem Multimeter (das
allgemein Frequenzen messen kann, wie die Frequenz „aus der
Steckdose“) die Frequenz eines elektromagnetischen
Signals/Welle messen.

Handelsübliche Multimeter können nur in einem eng begrenzten Frequenzbereich meistens bis 400 Hz, manchmal auch ein oder zwei Zehnerpotenzen mehr, eingesetzt werden. Für niederfrequente, leitungsgebundene Signale ist ein Multimeter mit allerlei Einschränkungen brauchbar. Für sendefähige Frequenzen ist ein Multimeter ungeeignet. Der Bereich von MHz oder gar GHz ist für solche Gerätschaften überhaupt nicht zugänglich, ganz abgesehen von der ohnehin unzureichenden Empfindlichkeit.

Langsam machst Du mich neugierig: Was, welche Anwendung, welches Problem interessiert Dich?

Gruß
Wolfgang

#9

Hallo Martin,

Also
wie kann ich jetzt zum Beispiel messen, dass mein WLAN Router
auf 2,4GHz sendet?

Neben dem Oszilloskop gibt es noch Frequenzzähler.

Das ist eigentlich ein EInfacher Impulszähler, bei welchem das Eingangssignal eine bekannt Zeit aufgeschaltet wird.

Deine Frage mit den 2.4Ghz für WLAN hat hier vielleicht zu nicht ganz befridiegenden ANtworten geführt.

Je nach Frequenzbereich ist die Messtechnik preislich recht unterschiedlich.
Einfache Oszilloskope bis etwa 20-40kHz gibts heute fast Gratis (geht mit etwas Software und Soundkarte an jedem PC.
Solche bis etwa 20MHz gibts als einfache Ausführung schon ab etwa 700€.
Bis 100-200MHz bewegst du dich im Rahmen so am 5’000€ für die billigsten Geräte.
1GHz gibts dann für mindestens 10’000-15’000€
Es gibt aber auch Oszilloskope für 150’000€ aus dem Katalog.
Für Sonderanfertigungen gibts nach oben keine Preisgrenze!

MfG Peter(TOO)

#11

Dafür gibt es Wobbler, das sind Messempfänger, die das ganze
Band durchfahren und aufzeichnen, wo was ist.

Hallo Ralf,

da verwexelst du Senden und Empfangen. Wobbler sind durchstimmbare Sender. Empfänger, die einen ganzen Bereich abtasten, sind Spektrumanalysatoren. Teuer sind beide.

Gruss Reinhard