Physikerinnen? Mobilfunk-Checker? Brauche Hilfe für Physik Referat über Mobilfunk...

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    Meine Tochter arbeitet an einem Vortrag für Physik (9.Klasse Gymmi) über das Thema
    „Wie funktioniert ein handy“.
    Sie hat nun schon einiges an Information zusammengetragen, das grobe Gerüst des Vortrags steht auch schon. Bei ihrem letzten Vortrag (Radioaktivität in der Medizin) wurde bemängelt, dass sie zu wenig auf die tatsächlichen Physikalischen Zusammenhänge eingegangen ist. Das soll diesmal natürlich besser werden.
    Wenn jemand folgende Fragen kurz und verständlich erläutern könnte, wäre das sehr hilfreich.
    Tipps auf erleuchtende Netzseiten werden auch gerne genommen.
    Also:
    1.Beim Telefonieren (egal ob jetzt handy oder Festnetz) wird die Sprache (Schallwellen) des Senders auf eine Membran übertragen und in elektrische Wellen umgewandelt. Die werden dann durch die Leitung (oder Luft) geschickt und am anderen Ende zurückgewandelt.
    Wie genau geschieht dieses Umwandlung?
    2. Was ist ein Backhaul?
    3. Was genau ist Richtfunk?
    4. Wie kann man das mit der Bandbreite beim GSM Standard erklären? Also dass pro Funkzelle (und Betreiber) 8 Teilnehmer telefonieren können, die jeweils eine bestimmte Bandbreite zugewiesen bekommen.
    5. Könnte man die Senden/Empfangen Problematik mit der bei der Fledermaus vergleichen?
    Also ausgesendetes Signal muss eine andere Frequenz als das der Nachbarfledermaus haben und auch eine andere Frequenz als das zu empfangende Signal?
    6. Stimmt es, dass ein gepulstes Signal beim GSM Standard häufiger ist als beim UMTS? Bzw. bei UMTS nur in eingegrenzten Fällen nötig ist, bei GSM aber grundsätzlich?



    Je länger ich mich damit beschäftige, um so interessanter finde ich das Thema. Meine Fragen ergeben sich aus dem, was ich bisher von meiner Tochter als Vortrag gehört habe, bzw. in ihren Quellen nachgelesen habe, also bitte ich um Nachsicht, wenn ich da was falsch verstanden habe 


    Ich danke auf jeden Fall schon mal für eure Gedanken und bin über jede Antwort dankbar

    "A complex system that works is invariably found to have evolved from a simple system that works. The inverse proposition also appears to be true: A complex system designed from scratch never works and cannot be made to work. You have to start over with a working simple system. "

    John Gall, The Systems Bible

    uiuiui, da seid ihr ja schon tief in die Materie eingestiegen...


    ich hatte das mal im Studium, aber mir fällt auf den Großteil deiner Fragen keine Antwort ein #schäm


    Ich versuche mich mal an Frage 4 und 5:
    Bei der Bandbreite geht es darum, Frequenzen bestimmter Wellenlängen zu isolieren. Das geschieht mit einer Hochpass/Tiefpassschaltung. Der Hochpass lässt Schwingungen durch, die schneller (bzw. in der Wellendarstellung kürzer) sind als seine Grenzfrequenz, der Tiefpass dagegen solche die langsamer sind.
    Durch Kombination der beiden erhält man einen Bandpass, der aus der Gesamtschwingung einen bestimmten Frequenzbereich herausfiltert. So kann man ein in diesem Frequenzbereich erzeugtes Signal beim Empfänger isolieren. Werden jedoch im gleichen Frequenzbereich noch andere Signale empfangen, so verfälschen diese das empfangene Signal, man hört sie dann als Störgeräusche. Da Funkwellen nicht wie Kabel gegeneinander abgeschirmt werden können, stört hier natürlich jede Schwingung im Empfangsbereich, also auch die vom Empfänger selbst ausgesendete.


    Der Vergleich mit der Fledermaus hinkt ein bisschen, da ja das Echo normalerweise die gleiche Frequenz hat wie der Ruf. Wir könnten hier von einer Halbduplexverbindung sprechen, so wie beim Walkie-Talkie: Wenn einer spricht, muss der andere still sein. Auch dürften Fledermäuse (genauso wie wir) einander eher am Gesamtklang der Stimme erkennen als rein an der Stimmhöhe. Das lässt sich dann wieder eher mit dem Tonwahlverfahren vergleichen, wo auch mehrstimmige Töne als Gesamtsignal erkannt werden.


    Beim Richtfunk wird gebündelt (das Verfahren ist ähnlich wie bei der
    Satellitenschüssel) in eine ganz bestimmte Richtung gesendet. Vorteil:
    Energieersparnis und andere Verbindungen im gleichen Frequenzband werden
    nicht gestört.

    oh, vielen Dank, sandre...
    das hilft auf jeden Fall schon weiter :)

    "A complex system that works is invariably found to have evolved from a simple system that works. The inverse proposition also appears to be true: A complex system designed from scratch never works and cannot be made to work. You have to start over with a working simple system. "

    John Gall, The Systems Bible

    • Offizieller Beitrag

    bezüglich des mikrophons suche nach "schallwandler". bei digitaler telefonie werden die elektrischen impulse weiter in digitale signale umgewandelt.
    backhaul ist die anbindung von einem netzknoten zu dem übergeordneten system. im falle von gsm ist die verbindung einer basisstation zum "base station controller" gemeint.

    #rose

    Zwischen Lachen und Spielen werden die Seelen gesund.

    Machtverhältnisse sind weder geschichtslos noch geschlechtsneutral. Johanna Dohnal

    Zitat von lollopy

    Bei ihrem letzten Vortrag (Radioaktivität in der Medizin) wurde bemängelt, dass sie zu wenig auf die tatsächlichen Physikalischen Zusammenhänge eingegangen ist. Das soll diesmal natürlich besser werden.
    ...
    Ich danke auf jeden Fall schon mal für eure Gedanken und bin über jede Antwort dankbar


    Ich nehm mal den letzten Satz wörtlich und schreib etwas ein wenig neben deiner eigentlichen Frage. Es ist mehr als 10 Jahre her, dass ich das letzte Mal in einem Gymnasium war, und es hat sich vermutlich einiges geändert. Aber diese Aussage dass die "tatsächlichen Physikalischen Zusammenhänge" nicht genug beachtet wurden, die kenne ich noch. Das heißt auf deutsch: Es kam zu viel Kram, den Herr (oder Frau) Physiklehrer im Studium nicht gelernt hatte. So ala: Wenn's Physik wäre, hätte ich an der Uni was davon gehört.


    Ich finde die Fragen, die du da stellst, (Frage 6 insbesondere) bergen ein wenig das Risiko, dass es wieder so ausgeht. Technische Details von neueren Entwicklungen, das ist zwar alles sehr kompliziert, aber möglicherweise wieder nicht das, was sich der Physiklehrer vorstellt.