Wellenlänge & Frequenz
In diesem Thema lernen Sie zwei Kernmerkmale kennen, die die Mikrowellen-Bildgebung beeinflussen, nämlich die Wellenlänge und die Frequenz. Beide sind eng miteinander verbunden und haben…
In diesem Thema lernen Sie zwei Kernmerkmale kennen, die die Mikrowellen-Bildgebung beeinflussen, nämlich die Wellenlänge und die Frequenz. Beide sind eng miteinander verbunden und haben…
In diesem Thema lernen Sie zwei Kernmerkmale kennen, die die Mikrowellen-Bildgebung beeinflussen, nämlich die Wellenlänge und die Frequenz. Beide sind eng miteinander verbunden und haben großen Einfluss auf das, was die von uns verwendeten Satelliten aufnehmen. Lassen Sie uns beginnen …
(26 – 40 GHz | 7.5 – 11.54 mm)
Kommunikationssatelliten, Uplink im 27,5-GHz- und 31-GHz-Band und hochauflösende Nahbereichsradargeräte für Militärflugzeuge.
(12 – 18 GHz | 1,67 – 2,5 cm)
Wird fĂĽr die Satellitenkommunikation verwendet. In Europa reicht der Ku-Band-Downlink von 10,7 GHz bis 12,75 GHz fĂĽr Satelliten-Rundfunkdienste, wie z.B. Astra.
(8 – 12 GHz | 2,5 – 3,75 cm)
Wird in Radaranwendungen vielfach u.a. für Radar mit synthetischer Apertur und Phased Arrays verwendet. X-Band-Radar-Frequenzteilbänder werden in zivilen, militärischen und staatlichen Einrichtungen zur Wetterüberwachung, Flugverkehrskontrolle, Seeschiffsverkehrskontrolle, Verteidigungsverfolgung und Fahrzeuggeschwindigkeitserfassung für die Strafverfolgung verwendet.
(4 – 8 GHz | 3,75 – 7,5 cm)
Für Radar-Fernerkundung, Vollzeit-Satelliten-TV-Netzwerke oder Rohsatelliten-Feeds verwendet. Wird häufig in Gebieten mit tropischen Regenfällen verwendet, da es weniger anfällig für Regenschauer ist als das Ku-Band (der ursprüngliche Telstar-Satellit hatte einen Transponder, der in diesem Band arbeitete und 1962 zur Übertragung des ersten transatlantischen Live-Fernsehsignals verwendet wurde).
(2 – 4 GHz | 7,5 – 15 cm)
Genutzt von Wetterradar, Überwasserschiffsradar und einige Kommunikationssatelliten, insbesondere die der NASA zur Kommunikation mit ISS und dem Space Shuttle. Im Mai 2009 erhielten Inmarsat und Solaris mobile (ein Joint Venture zwischen Eutelsat und Astra) von der Europäischen Kommission jeweils einen 2×15 MHz-Anteil des S-Bandes.
(0,5 – 1,5 GHz | 20 – 60 cm)
Global Positioning System (GPS) und auch Satelliten-Mobiltelefone wie Iridium; Inmarsat, das die Kommunikation zu Wasser, zu Land und in der Luft ermöglicht; WorldSpace-Satellitenradio.
(0,25 – 0,5 GHz | 60 – 120 cm)
Zukünftige Satellitenmissionen werden das P-Band-Frequenzband mit Wellenlängen bis zu 1,2 Metern nutzen verstärkt nutzen, um bspw. Biomasse zu kartieren.
Wellenlänge und Frequenz der Mikrowellenstrahlung stehen in enger Beziehung zueinander und sind folglich voneinander abhängig. Elektromagnetische Wellen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit (299.792 km/s). Wie oben gezeigt, gibt es viele verschiedene Arten von Wellen mit unterschiedlichen Frequenzen und Wellenlängen.
Sie sind alle durch eine wichtige Gleichung miteinander verbunden: Die Frequenz (f) jeder elektromagnetischen Welle multipliziert mit ihrer Wellenlänge (λ) entspricht der Lichtgeschwindigkeit (c).
Im Folgenden kann diese Beziehung verwendet werden, um die Wellenlänge oder Frequenz einer beliebigen Mikrowelle herauszufinden, wenn die andere Variable bekannt ist.
Da sich die Wellenlängen der SAR-Sensoren unterscheiden, variiert ihre Wechselwirkung mit Zielen auf unserer Erdoberfläche gleichermaßen. Je nach Wellenlänge streuen einige Objekte die einfallende Strahlung, während andere durchdrungen und somit vom Instrument nicht richtig “erfasst” werden können. Somit entscheidet die schiere Objektgröße, ob ein Objekt mit der präsentierten Mikrowellenstrahlung interagiert oder nicht (relativ zur Wellenlänge). Die Kenntnis der Wechselwirkung zwischen der Geometrie eines Objekts und der Wellenlänge ist daher für jede Anwendung von Radardaten von entscheidender Bedeutung.
Die Abbildung unten zeigt, was SAR-Systeme, die unterschiedliche Wellenlängen verwenden, tatsächlich sehen, wenn sie den gleichen Baum sehen (dieses Beispiel ist eine österreichische Kiefer). Es ist zu sehen, wie die verschiedenen Teile des Baumes durch unterschiedliche Wellenlängen wahrgenommen werden.
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Dieses Thema beschäftigte sich mit dem Verhältnis von Wellenlänge und Frequenz. Sie kennen nun die gängigen Radarbänder, die Zusammensetzung einer EM Welle sowie die verschiedenen Streuprozesse im Zusammenhang mit den Variationen der Wellenlänge kennen. Gehen Sie zum nächsten Thema über, um mehr über die Polarisation der elektromagnetischen Strahlung zu erfahren.
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