Big Bang HTL 3, Schulbuch

Informationsübertragung durch EM-Wellen 10 Ausgewählte Kapitel der klassischen Physik (III. Jg., 5. Sem.) 95 Abb. 10.17: Zeitmultiplexverfahren werden bei 2G (Edge) verwendet. Die einzelnen Impulse (farbig dargestellt) dauern 5,8 · 10 –4 s und werden 217-mal pro Sekunde gesendet. Abb. 10.18: Codemultiplexverfahren wird bei 3G verwendet. Jedes Handy hat seinen eigenen Code und daher die gesamte Übertra- gungszeit zur Verfügung. Natürlich gibt es keine Technik, mit der man beliebig viele Gespräche auf einer Frequenz übertragen kann. Deshalb arbeiten alle Systeme zusätzlich in verschiedenen Frequenz- bereichen (Tab. 10.2). Wenn also zu lesen ist, dass 2G auf 1,8GHz sendet oder 3G auf 2GHz, dann ist das als Richtwert zu sehen. Frequenzen sind bei Handys eine knappe Ressour- ce. Neben dem erwähnten Zeit-, Code- und Frequenzmulti- plexen gibt es auch noch das räumliche Multiplexen. Weil jeder Sender nur eine gewisse Reichweite hat, kann man Frequenzen in bestimmtem Abstand mehrfach vergeben, ohne dass sie einander beeinflussen. Das ergibt im Idealfall bienenwabenartige, ineinandergeschachtelte Zellstruk- turen (Abb. 10.19). Abb. 10.19: Wie räumliches Multiplexen funktioniert: Liegen die Zellen weit genug auseinander, können sie dieselben Frequenzen verwenden. Die Zellen sind, je nach Ort, unterschiedlich groß und in der Praxis auch oft verbeult. Die größten Zellen mit vielen Kilo- metern Durchmesser haben ländliche Regionen, in denen die Signale kaum gestört werden. Die kleinsten Zellen befinden sich in engen Straßenschluchten oder Einkauf- spassage und sie haben Durchmesser von oft nur wenigen Metern (Abb. 10.19). Weil kleinere Zellen eine geringere Sendeleistung benötigen, ist ein dichteres Netz an Sende- masten überraschenderweise günstiger, weil dann die Strahlenbelastung für die Menschen verringert wird ( F12 ). Zusammenfassung GSM, UMTS und LTE sind seit 1980 bereits die 2. bis 4. Handy- generation und basieren auf digitaler Technik. Um einzelne Telefongespräche trennen zu können, benutzt man Zeit-, Code- und Raum-Multiplexverfahren. Z 10.4 Es (f)liegt was in der Luft Der Elektrosmog Was ist Elektrosmog? Wie entsteht er und kann er unsere Gesundheit gefährden? Darum geht es in diesem letzten Abschnitt. Als Elektrosmog bezeichnet man alle vom Menschen er- zeugten elektrischen und magnetischen Felder, die die Gesundheit schädigen oder zumindest beeinträchtigen könnten. Die statischen Felder sind so schwach, dass sie keine biologischen Wirkungen hervorrufen. Wir sehen uns hier daher nur mögliche Auswirkungen durch elektroma- gnetische Felder an. Niederfrequente elektromagnetische Felder werden vor allem durch Wechselströme erzeugt (50 Hz). Im Alltag liegen die Feldstärken aber meist weit unter den empfohlenen Grenzwerten. Zum Beispiel beträgt die magnetische Induktion sogar unterhalb einer 380 kV- Leitung nur maximal 8 Mikrotesla (µT; Abb. 10.20), während der Grenzwert der WHO bei 100 µT liegt (Tab. 10.3). Kopf und Rumpf bei beliebiger Expositionsdauer elektrische Feldstärke magnetische Induktion Allgemeinbevölkerung 5 kV/m 100 Arbeitsplatz 10 kV/m 500 µ T Tab. 10.3: Die Grenzwerte der internationalen Strahlenschutz- kommission, die in den meisten EU-Ländern gelten und auch von Österreich übernommen wurden Du hast sicher schon vom Ausdruck Elektrosmog gehört! Wie entsteht er? Welche Geräte verursachen ihn? Und wie könnte er auf den menschlichen Körper wirken? Was versteht man unter elektrischer Feldstärke und magnetischer Induktion? Schau nach in Kap. 4.3 (S. 35) und 5.2 (S. 45)! Welche Geräte, die du aus dem Alltag kennst, arbeiten zur Informationsübertragung mit EM-Wellen? Wie funktioniert ein Mikrowellenherd? Auf welche Weise werden dabei die Speisen gewärmt? F14 A2 F15 A1 F16 A1 F17 A2 Abb. 10.20: Das Magnetfeld unter einer 380 kV- Leitung beträgt maximal 8 µ T und liegt somit weit unter dem Grenzwert (Tab. 10.3). Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv