In dieser Facharbeit werden die Funktionsweise von Antennen sowie die analogen Modulationsverfahren physikalisch erklärt und anschließend auch mathematisch behandelt. Neben der theoretischen Darstellung von Antennen und elektromagnetischen Wellen sowie der Aufstellung mathematischer Funktionen für die Modulationsverfahren werden Antennen auch in der Praxis untersucht und dabei deren Funktionsweise mit verrückten Experimenten demonstriert. Von allen Versuchen wurden ausführliche Dokumentationsfilme erstellt.
Diese Facharbeit erzielte eine Gesamtnote von 29 von maximal 30 erreichbaren Punkten und wurde für den Facharbeitspreis der Physik 2010 nominiert. Sie umfasst mit Anhang 36 Seiten (davon 16 der Textteil; die Filme zu den Versuchen sind im Internet verfügbar und im Dokument verlinkt).
Inhaltsverzeichnis
- Vorwort
- 1) Elektromagnetische Wellen
- 1.1 Der elektrische Schwingkreis
- 1.2 Die Zeitfunktionen im Schwingkreis
- 1.3 Vom Schwingkreis zum Dipol
- 1.4 Die Ausstrahlung von Funkwellen
- 1.5 Der Empfang
- 1.6 Die Polarisation der Wellen
- 1.7 Wellenausbreitungsphänomene
- 2) Antennen im Einsatz
- 2.1 Die Bandbreite
- 2.2 Die Impedanz
- 2.3 Der Antennengewinn
- 2.4 Die Richtcharakteristik
- 2.5 Weitere wichtige Antennenbauarten
- 3) Modulation
- 3.1 Die Grundlage zum Informationsaustausch
- 3.2 Amplitudenmodulation
- 3.3 Winkelmodulation
- 3.4 Der Radioempfänger
- Schlusswort
- 4) Anhang
- 4.1 Zusatzmaterialien
- 4.2 Videos und Dokumentationen der Experimente
- 4.3 Physikalische Größen
- 4.4 Bildnachweis
- 4.5 Quellenverzeichnis
- 4.6 Selbstständigkeitserklärung des Autors
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Seminararbeit untersucht die Funktionsweise von Antennen und ihre Bedeutung für die drahtlose Kommunikation. Ziel ist es, die physikalischen Grundlagen elektromagnetischer Wellen und deren Anwendung in der Antennentechnik verständlich zu erklären. Die Arbeit verbindet theoretische Erläuterungen mit praktischen Experimenten.
- Elektromagnetische Wellen und deren Eigenschaften
- Funktionsweise von Antennen
- Wichtige Antennenparameter (Bandbreite, Impedanz, Gewinn, Richtcharakteristik)
- Modulationsverfahren
- Anwendung in der drahtlosen Kommunikation
Zusammenfassung der Kapitel
1) Elektromagnetische Wellen: Dieses Kapitel erläutert die Grundlagen elektromagnetischer Wellen anhand des elektrischen Schwingkreises. Es beschreibt den Aufbau des Schwingkreises mit Kondensator und Spule, die Entstehung von elektrischen und magnetischen Feldern und deren Wechselwirkung. Die Zeitfunktionen von Spannung und Strom werden mit sinusförmigen Kurven dargestellt und die Thomson'sche Schwingungsformel eingeführt. Das Kapitel legt die theoretischen Grundlagen für das Verständnis der Funkwellen-Ausstrahlung und des Empfangs, die in den folgenden Kapiteln behandelt werden.
Schlüsselwörter
Antennentechnik, Elektromagnetische Wellen, Schwingkreis, Modulation, drahtlose Kommunikation, Bandbreite, Impedanz, Antennengewinn, Richtcharakteristik.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Seminararbeit: Antennentechnik
Was ist der Inhalt dieser Seminararbeit?
Die Seminararbeit behandelt umfassend die Funktionsweise von Antennen und ihre Bedeutung für die drahtlose Kommunikation. Sie erklärt die physikalischen Grundlagen elektromagnetischer Wellen und deren Anwendung in der Antennentechnik, wobei theoretische Erläuterungen mit praktischen Experimenten kombiniert werden. Der Inhalt umfasst ein Vorwort, ein Inhaltsverzeichnis, die Zielsetzung und Themenschwerpunkte, Kapitelzusammenfassungen, ein Schlusswort und einen Anhang mit Zusatzmaterialien, Videos, physikalischen Größen, Bildnachweis, Quellenverzeichnis und Selbstständigkeitserklärung.
Welche Themen werden in der Seminararbeit behandelt?
Die Arbeit deckt folgende Themen ab: Elektromagnetische Wellen und deren Eigenschaften (einschließlich elektrischer Schwingkreise, Ausstrahlung und Empfang von Funkwellen, Polarisation und Wellenausbreitung); Funktionsweise von Antennen und wichtige Antennenparameter (Bandbreite, Impedanz, Gewinn, Richtcharakteristik); verschiedene Antennenbauarten; Modulationsverfahren (Amplitudenmodulation und Winkelmodulation); und die Anwendung in der drahtlosen Kommunikation. Der Anhang enthält zusätzliche Informationen und Ressourcen.
Welche Kapitel umfasst die Seminararbeit?
Die Seminararbeit ist in mehrere Kapitel gegliedert: Kapitel 1 behandelt elektromagnetische Wellen und deren Eigenschaften im Detail, beginnend mit dem elektrischen Schwingkreis. Kapitel 2 befasst sich mit Antennen im Einsatz und deren Parametern. Kapitel 3 erklärt verschiedene Modulationsverfahren. Ein abschließendes Kapitel fasst die Ergebnisse zusammen. Der Anhang beinhaltet ergänzende Materialien.
Welche Schlüsselwörter beschreiben den Inhalt der Arbeit?
Schlüsselwörter, die den Inhalt der Arbeit prägnant beschreiben, sind: Antennentechnik, Elektromagnetische Wellen, Schwingkreis, Modulation, drahtlose Kommunikation, Bandbreite, Impedanz, Antennengewinn und Richtcharakteristik.
Wo finde ich Zusatzmaterialien zur Seminararbeit?
Zusatzmaterialien wie Videos und Dokumentationen der Experimente, ein Bildnachweis, das Quellenverzeichnis und eine Selbstständigkeitserklärung des Autors befinden sich im Anhang der Seminararbeit.
Was ist die Zielsetzung der Seminararbeit?
Die Zielsetzung der Seminararbeit ist es, die Funktionsweise von Antennen und ihre Bedeutung für die drahtlose Kommunikation verständlich zu erklären. Sie soll die physikalischen Grundlagen elektromagnetischer Wellen und deren Anwendung in der Antennentechnik aufzeigen und theoretische Erläuterungen mit praktischen Experimenten verbinden.
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- Lorenz Morper (Autor), 2010, Antennentechnik und Modulation , Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/184638
