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1

Dienstag, 5. Dezember 2017, 14:28

Sender/Empfänger Unterwasser Boot

Hallo
ich studiere Elektrotechnik.
ich mache gerade eine Bachelorarbeit mit dem Thema Sender und Empfänger für ein Unterwasser Boot.
Hat jemand vielleicht eine Idee wie ich anfangen kann oder vielleicht ein paar Tipps wo ich etwas mehr darüber erfahren kann?
Für jede Antwort wäre ich sehr verbunden.
Danke fürs erste

Lg
Julia

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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2

Dienstag, 5. Dezember 2017, 14:51

Hallo Julia,

Vielleicht damit, wer das braucht.... (ist erst gemeint)
Und daran anknüpfend dann die Historie dieser Technik. Da wird Recherchieren nötig, und das sollst du ja auch lernen bzw. zeigen, daß du es kannst.

Auch Navigieren unter Wasser gehört da imho dazu; z.B. bei Tauchern bei schlechter Sicht. "Wo bin ich ?" Man taucht nicht gern auf, nur um zu sehen, wo man ist, oder wo das Boot ist. Da tut sich ein ganzes Suchfeld für dich auf...

Gruß,
Helmut

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »haschenk« (5. Dezember 2017, 15:07)


Flat

RCLine User

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3

Dienstag, 5. Dezember 2017, 14:56

Hmm, Helmut, feht das was ?
viele Grüsse

Bernd

Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile (Aristoteles)

Die Anrede "Jungs" gilt im Rahmen der Vereinfachung für Personen beiderlei Geschlechts. :D

4

Dienstag, 5. Dezember 2017, 15:04

Hallo Julia,

Vielleicht damit, wer das braucht.... (ist erst gemeint)
Und daran anknüpfend dann die Historie dieser Technik. Da wird Recherchieren nötig, und das sollst du ja auch lernen bzw. zeigen, daß du es kannst.

Gruß,
Helmut
Hi helmut
du hast da schon Recht ! ich muss und ich möchte auch was lernen !
Leider weiß ich nicht wie ich da Anfangen soll.
Was kannst du mir Empfehlen was ich lesen soll oder was dafür wichtig ist?

Das ganze soll ohne Mikrocontrollern aufgebaut sein.

Der Empfänger soll einen Lautsprecher und Unterwasser (Im Gehäuse) funktionieren.

grmpf

RCLine User

  • »grmpf« wurde gesperrt

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5

Dienstag, 5. Dezember 2017, 15:08

Hallo Julia,

ist das jetzt für ein RC-U-Boot gedacht oder geht es prinzipiell um die Funktechnik für "echte" U-Boote? Im letzteren Fall gilt wohl das Stichwort "ELF" (Extremely Long Frequency) bzw "Längstwelle".
Grüße

Harald

aktiv: Fläche, Quad, Heli :angel:
im Aufbau: Eyecatcher 2
Elektronik: FrSky Taranis X9E, UDP50
abgelegt: diverses :D

6

Dienstag, 5. Dezember 2017, 15:49

Hallo Julia,

ist das jetzt für ein RC-U-Boot gedacht oder geht es prinzipiell um die Funktechnik für "echte" U-Boote? Im letzteren Fall gilt wohl das Stichwort "ELF" (Extremely Long Frequency) bzw "Längstwelle".
Hi
ja es ist für ein RC U-Boot gedacht. Es soll einfach hier im Labor funktionieren. Die Reichweite soll ca 3-5 Meter betragen. Damit es unter Wasser funktioniert soll es in Niederfrequenz betrieben werden da hohe Frequenzen das Wasser schlecht bzw gar nicht durchlässt.

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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7

Dienstag, 5. Dezember 2017, 16:01

@Bernd:
Ich verstehe deine Frage nicht so ganz- da fehlt natürlich viel, um nicht zu sagen Alles.

@Julia
So wie ich dich verstanden habe, geht's dir erstmal um den Einstieg in das Thema, nicht schon um die Problemlösung. Ich hab' viele Jahre lang (zusammen mit meiner Frau) Hobby-Tauchen gemacht, aber das ist schon "ein Weilchen" her und geht jetzt altersbedingt nicht mehr. Damals hätte man sich manchmal eine bessere Unterwasser-Kommunikation als die diversen Handzeichen gewünscht, die jeder Taucher lernen muß. Die hat man manchmal um andere Mittel ergänzt, z.B. Klopfen an die Flasche oer Blinken mit der Lampe.

Konkret kann ich dir wenig helfen, aber vielleicht allgemeine Tips zur Recherche:

Wer könnte was/mehr zum Thema wissen ?
Für's Beispiel Tauchen: Vom örtlichen Tauchclub bis zu Ausbildungsstellen der Bundesmarine
Fachbücher findet man z.B. mit einer Suche bei Amazon (Suchbegriffe muß man sich möglichst sinnvoll ausdenken)
Industrie, die sich mit dem Thema Unterwasser-Kommunikation beschäftigt
Redaktionen von Fachzeitschriften (z.B. "Tauchen")
Verbände von Sport- oder Berufstauchern

Und vor allem: Google weiß (fast) alles ! Man muß nur richtig fragen (überlegen, welche Suchbegriffe Erfolg versprechen könnten)
Und Suche auf Englisch (z.B. "underwater communication") bringen idR 5 - 10 mal mehr hits als nur auf deutsch

Zu deinem Thema gehört natürlich auch die Problematik der Ausbreitungsbedingungen von Schall- und elektromagnetischen Wellen unter Wasser.

In jeder akademischen Arbeit machen sich viele "references" (Quellenangaben) am Schluß sehr gut,denn sie zeigen, daß man sich gründlich mit dem Problem befasst hat.

Gruß,
Helmut

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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8

Dienstag, 5. Dezember 2017, 16:17

Julia,

deine letzte Antwort klärt schon Vieles; also längst nicht so kompliziert wie ich dachte.
Soll die Kommunikation birektional oder unidirektional sein; Unterwasser -> Unterwasser oder von über Wasser -> unter Wasser.
Was soll übertragen werden -> benötigte Bandbreite ?

9

Dienstag, 5. Dezember 2017, 16:23

@Bernd:
Ich verstehe deine Frage nicht so ganz- da fehlt natürlich viel, um nicht zu sagen Alles.

@Julia
So wie ich dich verstanden habe, geht's dir erstmal um den Einstieg in das Thema, nicht schon um die Problemlösung. Ich hab' viele Jahre lang (zusammen mit meiner Frau) Hobby-Tauchen gemacht, aber das ist schon "ein Weilchen" her und geht jetzt altersbedingt nicht mehr. Damals hätte man sich manchmal eine bessere Unterwasser-Kommunikation als die diversen Handzeichen gewünscht, die jeder Taucher lernen muß. Die hat man manchmal um andere Mittel ergänzt, z.B. Klopfen an die Flasche oer Blinken mit der Lampe.

Konkret kann ich dir wenig helfen, aber vielleicht allgemeine Tips zur Recherche:

Wer könnte was/mehr zum Thema wissen ?
Für's Beispiel Tauchen: Vom örtlichen Tauchclub bis zu Ausbildungsstellen der Bundesmarine
Fachbücher findet man z.B. mit einer Suche bei Amazon (Suchbegriffe muß man sich möglichst sinnvoll ausdenken)
Industrie, die sich mit dem Thema Unterwasser-Kommunikation beschäftigt
Redaktionen von Fachzeitschriften (z.B. "Tauchen")
Verbände von Sport- oder Berufstauchern

Und vor allem: Google weiß (fast) alles ! Man muß nur richtig fragen (überlegen, welche Suchbegriffe Erfolg versprechen könnten)
Und Suche auf Englisch (z.B. "underwater communication") bringen idR 5 - 10 mal mehr hits als nur auf deutsch

Zu deinem Thema gehört natürlich auch die Problematik der Ausbreitungsbedingungen von Schall- und elektromagnetischen Wellen unter Wasser.

In jeder akademischen Arbeit machen sich viele "references" (Quellenangaben) am Schluß sehr gut,denn sie zeigen, daß man sich gründlich mit dem Problem befasst hat.

Gruß,
Helmut
Helmut vielen Dank für deine Antwort.
Das was du alles aufgezählt hast mache ich gerade alles :-)
Ich informiere mich wo es nur geht. Deshalb auch hier.
Bin erst ganz ganz vorne in der Sache. Erster Tag heute am Recherchieren deshalb ist aller Anfang schwer.
Ich weiß nicht genau wie ich Anfangen soll.
Klar muss ich mich über Diverse Sachen noch informieren um zb eine Schaltung mittels Multisim zu realisieren :-)
Suche halt nach Punkten die mir weiter helfen auch hier.

frank77

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Wohnort: Augsburg

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10

Dienstag, 5. Dezember 2017, 16:30

Vielleicht hilft das ein wenig weiter: Modell-U-Boot

11

Dienstag, 5. Dezember 2017, 16:31

Julia,

deine letzte Antwort klärt schon Vieles; also längst nicht so kompliziert wie ich dachte.
Soll die Kommunikation birektional oder unidirektional sein; Unterwasser -> Unterwasser oder von über Wasser -> unter Wasser.
Was soll übertragen werden -> benötigte Bandbreite ?
also der Sender soll über Wasser sein und der Empfänger unter Wasser ca 1 Meter.
Übertragen soll zb ein mp3 Musikstück oder halt das gesprochene was wir sprechen.

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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12

Dienstag, 5. Dezember 2017, 16:55

Julia,

ich denke, du machst es schon richtig...

Zur Technik fällt mir gerade ein: Der Form der (Längstwellen-)Antennen kommt sicher erhebliche Bedeutung zu; bei einem Modell-Uboot gibt's da ja Grenzen in den Abmessungen. Rund-strahlen sollen sie möglichst auch. Da fallen mir Spulen-Antennen (in 3D), Ferritkerne u.ä. ein. Vielleicht kannst du dazu eine Simulation machen ?

Hinkriegen wird man so eine Kommuikation über 5 Meter unter Wasser meiner Einschätzung nach immer. Aber im Studium darf man nicht nur "probieren und basteln", da muß auch etwas Theorie dabei sein (auch wenn's "nur" eine Bachelor-Arbeit ist).

Gruß,
Helmut

grmpf

RCLine User

  • »grmpf« wurde gesperrt

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Beruf: EDV-Systemberater

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13

Dienstag, 5. Dezember 2017, 19:01

Hallo Julia,

RC-U-Boote werden gerne mit herkömmlichen 40MHz-Sendern gesteuert. Reichweite: ausreichend, soweit ich gelesen habe.
Inwiefern sich dieses Frequenzband für Sprachübertragung eigent kann ich aber nicht sagen (und ob dies auch zugelassen ist). Im Notfall kann man das U-Boot auch mit einer langen GHz-Antenne ausstatten, die mittels Boje an die Wasseroberfläche reicht. Dann kannst Du per 2,4GHz die Datenübertragen, also WLAN, Blutooth, GHz-RC-Technik, ...

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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14

Dienstag, 5. Dezember 2017, 20:19

Hallo Julia,

mir ist noch eingefallen:
Bei der RFID-Technik wird auch (wenigstens teilweise) mit sehr niedrigen Trägerfrequenzen gearbeitet. Vielleicht kannst du dich da auch schlau machen (Antennen, Modulationsverfahren).

Blöde Frage: Wenn du dann z.B. Sprache oder Musik ins U-Boot überträgst- wer hört dort zu ? ;-))
Wird das empfangene Signal dazu wieder rausgeführt, z.B. über Kabel ?
Du könntest auch die Aufgabe abstrahieren/idealisieren und eine Standard-Messanordnung für die Übertragung "von Außen ins Wasser" entwerfen und bauen. Bandbreite -sagen wir mal- 10 kHz.

Gruß,
Helmut

15

Mittwoch, 6. Dezember 2017, 11:39

besser als 40MHz sind 27MHz (weil niedrigere Frequenz). Und auf 27MHz gibt es auch legale Tonübertragung (CB-Funk).

hier gibt es übrigens auch eine Diskussion zum Thema
http://de.sci.physik.narkive.com/iKG0MvD…en-in-seewasser

Das größere Problem dürfte die Brechung der Wellen beim Übergang von Luft auf das Wasser sein - das lässt sich dadurch umgehen, wenn beide Antennen im Wasser sind.
http://schulphysikwiki.de/index.php/Ausb…Welle_in_Medien

Nachtrag:
Für den Lautsprecher hast Du ein ähnliches Problem.Wenn der im geschlossenen Gehäuse ist, kommt außen wenig vom Schall an. Eine wasserdichte Membran (auch Druckfest) gibt es nur für begrenzte Wassertiefe (Pool-Lautsprecher). Möglicherweise hilft ein Schallwandler an der Gehäusewand.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »e-beaver« (6. Dezember 2017, 11:50)


16

Donnerstag, 7. Dezember 2017, 11:21

Danke für die Antworten ! werde mich mal etwas schlau machen und mich bestimmt nochmal hier melden :-)

Lg

17

Donnerstag, 7. Dezember 2017, 13:50

@haschenk habe heute so eine Nachricht bekommen. Meinst du damit würde es klappen?

Zum Empfänger: In Anbetracht der kurzen Distanz reicht dafür ein Audion aus.
Du baust also ein Audion, sagen wir mal für 150kHz Empfangsfrequenz.

Schwingkreisberechnung beherrschst du, sagst du, also kein Problem mit einem Audion, denn du brauchst dazu nur einen einzigen Schwingkreis.
Hinter dem Audion einen Lautstärkeregler und einen Audioverstärker, gefolgt von einem wasserdichten Lautsprecher. Da Wasser den Schall sehrgut überträgt, ist das kein Problem in einem Aquarium.
Als Empfangsantenne nimmst du einen Ferritstab von etwa 15cm Länge mit einer Spule drauf die mittels Kondensator auf 150kHz in Resonanz ist.
Fertig wäre der Empfänger mitsamt seiner Antenne.

Als Sender baust du dir am besten einen Colpitts-Oszillator, diese schwingen am stabilsten, gefolgt von einem Buffer der wiederum einen Treiber ansteuert, welcher den Endtransistor befeuert.

Der Endtransistor arbeitet ebenfalls auf eine Ferritantenne, welche ebenfalls auf die Arbeitsfrequenz von ~150kHz abgestimmt ist.
Den Endtransistor musst du jetzt modulieren mit deinem Mikrofonsignal. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten.

18

Donnerstag, 7. Dezember 2017, 15:02

Hallo julia,

wenn ich an meine Hobby- und Studienfrühzeit zurückdenke, dann liest sich Dein zitierter Hinweis schon ganz vielversprechend ... ;-)

Viel Erfolg
Herbert

19

Donnerstag, 7. Dezember 2017, 15:08

Hallo julia,

wenn ich an meine Hobby- und Studienfrühzeit zurückdenke, dann liest sich Dein zitierter Hinweis schon ganz vielversprechend ... ;-)

Viel Erfolg
Herbert
Supi :-)

Klaus(i)

RCLine Team

Wohnort: Achim b. Bremen

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20

Donnerstag, 7. Dezember 2017, 15:44

Der Herr mit dem erhobenen Zeigefinger darf natürlich auch nicht fehlen.
Bevor Du anfängst irgendwo zu senden, solltest Du dich schlau machen, was Du darfst und was Du dafür tun musst.

Zitat

Gemäß § 55 des Telekommunikationsgesetzes (TKG) vom 22. Juni 2004 (BGBl. Teil I Nr.
29 S. 1190 ff.) bedarf jede Frequenznutzung einer vorherigen Frequenzzuteilung.

Anlaufstelle hierfür ist die Bundesnetzagentur.
https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sach…ilung-node.html
https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sach…zplan-node.html

Wenn man Funkamateur ist, hat man schon einen Vorteil, weil es für diese Gruppe viele freigegebene Frequenzbereiche gibt. Aber auch dort reicht es nicht für Tonübertragung im Langwellenbereich.
Bandplan für den Amateurfunk
https://www.darc.de/fileadmin/filemounts…_01Juni2016.pdf


Rechtliche Aspekte müssen wohl leider auch berücksichtigt werden
Das Beste ist wohl, wenn Du mal bei der Bundesnetzagentur nachfragst.

Gruß, Klaus
-

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Klaus(i)« (7. Dezember 2017, 15:53)


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