Frequenties elektromagnetische straling

manoaster

Ik ben bezig met een onderzoek naar het verband tussen de golflengte van het mobiele internet van tegenwoordig en naar de sterkte daarvan bij een doorlaatbaarheid met verschillende diameters.

Om straling van het mobiele internet slechts door het gat te laten gaan, heb ik een kooi van Faraday gemaakt en daar gevarieerd met een gat oplopend van 1 mm naar 20 cm. Bij iedere diameter heb ik telkens de download snelheid en upload snelheid gemeten.

Nu is mij opgevallen dat bij een kleine diameter (0-5 cm) alleen 3G (band van 900 MHz en golflengte van 0,33 m) doordringt en niet 4G (band van 800 MHz en golflengte van 0,37 m).

Nu vroeg ik me af hoe dit zo komt?
Wat is de verklaring voor dat de kleinere golflengte beter door een klein gat kan dan een grotere golflengte?

Hoop snel een antwoord te vinden, ik blijf zoeken in ieder geval!

Benm

Dat kan domweg aan verschillende modulatie en foutcorrectie technieken liggen. Ik begrijp dat je de downloadsnelheid als maat voor de signaalsterkte gebruikt - dat is bepaald geen betrouwbare methode. Een iets betere methode is om een app als 'network cell information' te gebruiken: die laat de signaalsterkte zien, zowel van het accesspoint waarmee je verbonden bent als van omliggende. Je kunt dan het verschil tussen vlak binnen en buiten de faraday kooi inzien in dB, en dus zien hoeveel de kooi je signaal afschermt.

Overigens verwacht ik dat het verschil tussen 800 en 900 MHz echt marginaal klein zal zijn. Als je bijv 900 en 1800 MHz gsm netwerken kunt vergelijken acht ik de kans op een merkbaar verschil groter.

Daarnaast is het ook nog een beetje hoe je die kooi precies maakt: van solide metaal werkt goed, maar iets als kippengaas schermt niet heel goed af, ondanks dat de gaten daarin veel kleiner zijn dan de golflengte. Probleem is onder meer dat het meestal van ijzer/staal/oid gemaakt is, een relatief slechte electrische geleider. Aluminiumfolie is nog niet eens zo gek, al is het consumentenspul wel heel dun.

Olof Bosma

Even ter info: de signalen van 3G van de vaste post naar de mobiel liggen tussen 2110 en 2170 MHz. Niet rond 900 MHz. 4G kan op meerdere frequentiebanden zitten.

manoaster

Olof Bosma schreef: Even ter info: de signalen van 3G van de vaste post naar de mobiel liggen tussen 2110 en 2170 MHz. Niet rond 900 MHz. 4G kan op meerdere frequentiebanden zitten.

Goed dat je het zegt! Inderdaad domme aanname dat het op 900 MHz zit. Heb het berekend met de dl_uarfcn en kom nu uit op een frequentie van 2122.4 MHz.

Heb je ook een verklaring voor waarom een iPhone X in zo'n kooi overschakelt van 3G naar 4G? Wat is de reden dat een hogere frequentie (en dus kleinere golflengte) beter doordringt?

Benm schreef: Dat kan domweg aan verschillende modulatie en foutcorrectie technieken liggen. Ik begrijp dat je de downloadsnelheid als maat voor de signaalsterkte gebruikt - dat is bepaald geen betrouwbare methode. Een iets betere methode is om een app als 'network cell information' te gebruiken: die laat de signaalsterkte zien, zowel van het accesspoint waarmee je verbonden bent als van omliggende. Je kunt dan het verschil tussen vlak binnen en buiten de faraday kooi inzien in dB, en dus zien hoeveel de kooi je signaal afschermt.

Overigens verwacht ik dat het verschil tussen 800 en 900 MHz echt marginaal klein zal zijn. Als je bijv 900 en 1800 MHz gsm netwerken kunt vergelijken acht ik de kans op een merkbaar verschil groter.

Daarnaast is het ook nog een beetje hoe je die kooi precies maakt: van solide metaal werkt goed, maar iets als kippengaas schermt niet heel goed af, ondanks dat de gaten daarin veel kleiner zijn dan de golflengte. Probleem is onder meer dat het meestal van ijzer/staal/oid gemaakt is, een relatief slechte electrische geleider. Aluminiumfolie is nog niet eens zo gek, al is het consumentenspul wel heel dun.

Oja dat is wel een handige! Hebben nu inderdaad een frequentie van 806 MHz en 2122.4 MHz. Zal dus wel een groter verschil in zitten.

Heb je toevallig een verklaring voor waarom de telefoon in de kooi (met een gaatje erin) overschakelt naar 3G? Wat is de uitleg achter het feit dat een hogere frequentie (en dus een kleinere golflengte) beter 'door het gat kan'?

Olof Bosma

Hoe hoger de frequentie, hoe kleiner de gaten moeten zijn om de straling tegen te houden. Dus omgekeerd gaat een hogere frequentie gemakkelijker door een klein gat. Een vuistregel is dat gaten kleiner dan 1/10 van de golflengte moeten zijn om de straling tegen te houden.

Benm

Dat is het inderdaad, al moet ik er wel bij zeggen dan die 1/10e golflengte op zichzelf echt een ruwe vuistregel is, en het ook afhangt van de geleidbaarheid van het materiaal, de dikte daarvan en dergelijke.

Bovendien geeft het slechts een demping, geen volledige afsluiting. Als die demping een factor 100 is (20 dB) kan het goed zijn dat een telefoon gewoon nog werkt als je dichtbij een zendmast zit. Zelfs de kwaliteit van het signaal hoeft niet dramatisch af te nemen, want die demping geldt evengoed voor ruis op dezelfde frequentie.

Ruis in het apparaat zelf wordt niet beinvloed, dus op een gegeven punt is het signaal te zwak om nog bruikbaar te zijn, maar als je voornaamste ruisbron externe ruis is dan dempt dat gewoon mee en veranderd er nauwelijks iets aan de signaal/ruisverhouding en daarmee maximale downloadsnelheid etc.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Frequenties elektromagnetische straling

Frequenties elektromagnetische straling

Re: Frequenties elektromagnetische straling

Re: Frequenties elektromagnetische straling

Re: Frequenties elektromagnetische straling

Re: Frequenties elektromagnetische straling

Re: Frequenties elektromagnetische straling