Spørg Scientariet: Kan krydsende radiobølger afbryde hinanden?
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Spørg Scientariet: Kan krydsende radiobølger afbryde hinanden?

Vores læser Stig Mejlby Hansen har spurgt:

Kan to radiobølger påvirke hinanden? Spørgsmålet kom op under et wifi-kursus, jeg deltog i i sidste uge.

Vi kom til at diskutere, om to krydsende radiostråler kunne påvirke hinanden - om man f.eks. kunne genere eller helt afbryde en radioforbindelse mellem to punkter ved at skyde radiobølger vinkelret igennem midten af den første radioforbindelse.

Vi kunne enes om, at i området, hvor de to bølger mødes, vil der opstå forstyrrelser pga. 'superpositions-princippet', men at dette vil være begrænset til fællesområdet.

Kan nogen forklare, hvad der sker, og evt. ved hvike energiniveauer, der begynder at ske noget målbart?

Læs også: Magnetiske felter kan revolutionere trådløs kropskommunikation

Troels Bundgaard Sørensen, lektor på Institut for Elektroniske Systemer, Aalborg Universitet, svarer:

Taler vi om radiotransmission gennem vakuum (luft), kan vi gå ud fra, at linearitet gælder - og dermed også superpositionsprincippet. Dermed også sagt, at hvad angår energiniveauer, så er der i princippet ingen begrænsning (altså i ren vakuum).

Radiotransmission er broadcast, dvs. signalet/bølgen udbredes i alle retninger fra senderen. Pga. flervejsudbredelse i radiokanalen vil opfattelsen ved modtageren være nogenlunde den samme – at signalet synes at komme fra alle retninger (mere eller mindre).

Forbindelsen mellem to punkter er altså noget rumligt og ikke endimensionelt. Spørgsmålet er så, hvad eller hvor er midten, og hvilket signal/hvilken bølge?

Læs også: Tyve jammer trådløse alarmer med billigt udstyr købt på nettet

Med superposition kan man have udslukning, henholdsvis forstærkning, af kohærente radiobølger. Skal man udslukke radiobølgen ved superposition, skal man være kohærent med bølgen i samtlige punkter, og i radiokanalen altså med flere udbredende bølger.

Men, som spørgeren selv er inde på, så optræder kohærensen for radiobølger tidsligt og rumligt, dvs. over en vis tid og afstand (kohærenstid og kohærenslængde). Af den grund vil man med superposition fokusere på den rumlige placering af modtageren.

Den mest specifikke teknik i den forbindelse er formentlig 'time reversal', hvor man specifikt fokuserer et signal/ radiobølge i tid og rum ved at udnytte reciprocitet i radioudbredelsen, sædvanligvis med det formål at forstærke signalet, men man kan selvfølgelig også udslukke signalet.

For systematisk, og ikke bare tilfældigt, at kunne genere/afbryde, kræver det dog en eller anden form for feedback, passivt eller aktivt, fra det punkt, som skal generes/afbrydes, samt information om signalet (helt eller delvist, afhængigt af om man vil genere eller udslukke).

Læs også: Dansk frekvens-trick narrer bilradioer til at tune ind på ambulance-advarsel

Af flere grunde kan man altså ikke afbryde et radiosignal ved at skyde radiobølger ind imellem sender og modtager. Man skal også huske, at opfattelsen af at ’afbryde’ her går på at skabe lidt eller intet signal.

Her kunne man også tænke i at absorbere signalet/bølgen - i så fald tæt på senderen - og dermed dæmpe til et niveau under det detekterbare. Eller, alternativt, at overlejre med et forstyrrende og kraftigere signal (jamming). Jamming kræver mindre kendskab til signalet, end det der vil være påkrævet for at udslukke det ved superposition.

Superpositionsprincippet benyttes i stor udstrækning inden for radiosystemer, f.eks. i forbindelse med MIMO-transmission (Multiple Input Multiple Output), hvor fase og amplitude af de afsendte signaler fra flere antenner justeres, sådan at der opstår en bestemt superposition ved en eller flere modtagerantenner.

Princippet anvendes også i forbindelse med CoMP (Coordinated MultiPoint Transmission/Reception), hvor signaler fra flere basestationer justeres, sådan at man ved den 'ønskede' terminal i netværket opnår forstærkning, og ved udvalgte andre terminaler, udslukning.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

vi tog en gang
et 2,tommer stålrør
det brugte vi som antenne så havde vi en stor radio sender
med en kraftig efterbrænder-forstærker
der lukkede vi for det halve af Esbjerg
der kunne ingen kommunikere .det bryder vel med noget af det der står i artiklen

  • 0
  • 7

Hvis du kender modtagerpositionen præcist, samt amplituden og signalet der skal fjernes, så kan du måske designe et radiosignal der udslukker signalet i dette præcise punkt. Et stykke væk fra punktet vil signalet ikke blive slukket, og har du flere antenner, kan du modtage signalet trods forstyrrelsen. En retningsbestemt antenne, vil også forhindre du kan udslukke signalet, når dit signal kommer fra en anden position end senderen.

Jamming kan tilsvarende også gøres besværligt, ved at anvende flere retningsbestemte antenner - det jammende signal vil normalt ikke have samme udseende ved antennerne, i forhold til signalet der ønskes modtages, da jamming antennen, og sender antennen, sender fra forskellige positioner. Modtageantennerne vil derfor også modtage forskellige signaler fra signal og jamming antennen, afhængigt af deres position. Med elektronisk signalbehandling, kan det ønskede signal filtreres ud.

Nogle radiomodtagere anvender flere antenner for at fjerne et støj signal. Retningsbestemte antenner, og elektronisk signalbehandling af signalet fra flere antenner, kan gøre en modtager mindre følsom overfor støj, f.eks. fra en generende kilde der forstyrrer signalet.

I lineære medier påvirker du ikke direkte radiobølgerne. Men summen af radiobølgerne adderes i modtageantennen. Superpositionsprincippet siger netop det. Skal du påvirke radiobølgerne, skal det ske i et ulineært medie. Er mediet ulineært, vil du påvirke radiobølgerne hvor de rammer hinanden.

Indenfor ulineær optik bruges netop dette. F.eks. kan man forstærke lys, ved at sende andet lys ind sammen med i et optisk kabel.

I et lineært medie, påvirker radiobølgerne ikke direkte hinanden, men modtagerens antenne påvirkes af summen af bølgerne.

Her er ikke taget hensyn til relativistiske effekter - de gør ethvert rum ulineært... Men, ulineære effekter på grund af relativitetsteorien, er i forbindelse med en radiomodtagelse, helt udenfor praktisk mulig brug.

  • 0
  • 0

Hvis spørgeren tror at radiobølger kan afbøje hinanden ligesom to vandstråler, så er svaret et stort nej.
Deres respektive udbredelse er helt uafhængig andre signaler og hinanden. De kan godt medføre 0 E-felt eller H-felt i nogle punkter, men udbredelsen ændres ikke.
En anden pudsighed ved det er, at hvis deres udbredelse ikke er parallel, så kan E og H-feltet ikke samtidig blive 0, fordi H-feltet er vinkelret på E-feltet i hver sin bølge, hvorfor de ikke begge kan blive 0.
Der er næsten noget kvantemekanisk ved det, for det er kun en måling af felterne der kan blive 0, det er ikke de enkelte felter der forsvinder.

  • 1
  • 0

Spørgsmålet kan besvares med et temmeligt klart NEJ.

Bedst forklaret af Jens Madsen

Radiobølger og så udsendt lys.

Det er først når noget kommer ind i en radio- eller anden modtagers elektroniske dele at tingene kan blandes.

Lys bølger kan vel også først blandes efter være behandlet i det menneskelige og andre dyrs ØJNE.

  • 1
  • 0