Hallo,
Bei meiner Frage geht es um die RFID (Radio Frequency Indentification) Technik. Ein Reader erzeugt eine Elektromagnetische Strahlung. Was ich hierbei nicht verstehe ist folgendes:
Der Energiebedarf sinkt mit höherer Frequenz oder umgekehrt, die Menge
der pro Zeiteinheit übertragenen Energie nimmt zu.
Warum ist das so?
Gerne mit Beleg, der wissenschaftlich zitierbar ist 
Der Energiebedarf für was?
Elektromagnetische Strahlung - egal ob Radio, Licht oder Gammstrahlen - ist nur „stückweise erhältlich“, in „Quanten“.
Man nennt sie Photonen. Die Energie, die ein kleinstes mögliches „Stück“ Welle hat, ist proportional zur Frequenz. Frequenz mal h (das Plancksche Wirkungsquantum) ergibt die Energie dieses Quants.
Um ein Quant bei 100MHz zu erzeugen, benötigst du also doppelt so viel Energie wie für ein Quant mit 50MHz.
Du kannst ja mal den Wikipedia-Artikel zum Photon lesen (und zitieren).
Die Quantentheorie war der schwedischen Akademie der Wissenschaften übrigens einen Nobelpreis wert.
(Verstehen muss man die nicht, vermutlch kann man das auch nicht vollständig. Es reicht, sie zu akzeptieren.)
Je höher die Frequenz desto leichter lassen sich die Wellen bündeln. Richtantennen, Parabolspiegel helfen Energie zu sparen, indem nur in der gewünschten Richtung gesendet oder empfangen wird.
Der Energiebedarf zum Betrieb des Systems
Die Grafik hätte ich eigentlich schon früher posten können 
Wie auf der Grafik zu erkennen ist sinkt der Energiebedarf in Richtung UHF?!
Aber warum? Eine höhere Bandbreite bzw. mehr Wellen brauchen doch auch mehr Energie?!
Okay… das nenn ich mal eine Expertenantwort.
Ich muss mich darüber zwar noch ein bisschen informieren, aber ich glaube du hast mich auf die richtige Spur gesetzt!
Herzlichen Dank dafür!
Vielen Dank für deine Antwort.
Gibt es ein Buch wo ich das nachlesen kann?
Energiebedarf ist immer nur sinnvoll in Relation z.B. zur Reichweite.
Die Reichweite hängt sehr stark von der Leistung ab, deshalb haben Radio- und Fernsehsender Leistungen bis in den MW-Bereich und kommen durch Wände. Durch die großen Wellenlängen (und dadurch Antennen) gibt es einerseits kaum Anwendungen im privaten Haushalt andererseits die „globale“ Nutzung mit riesen Leistungen.
Mobilfunk-Antennen (auf dem Dach) hingegen haben Leistungen unter 0,1kW, also nur 1/10000tel, kommen auch nur ein paar km weit. Mit mehr Leistung wären sie (da Frequenz von Mikrowellen) eine Gefahr für alle Lebewesen.
Dann gibt es noch den Effekt der Bandbreite. Wenn man 10Mbit pro Sekunde übertragen kann, braucht man für 100Byte Information nur weniger als 1ms zu senden. Die Frequenzen im Radio und kleiner haben aber meistens einen geringeren Kanalabstand, so dass länger gesendet werden muss und damit proportional mehr Energie draufgeht.
Grob gesagt: Information in Bit/s ~ Abstand zwischen zwei benachbarte Frequenzen in Hertz. Beispiel:
Ein Kanal im WLAN-Band hat die gleiche Kanalbreite (22MHz) wie ALLE UKW-Sender zusammen.
Hallo!
Wegen Literatur habe ich dir ein PN gesendet.
Eine Beobachtung aus der Praxis: In Wien gab es einen Mittelwellensender mit 1MW. Heute versorgt ein UKW Sender mit 100kW den gleichen Bereich.
Noch ein Hinweis:
Der „Antennengewinn“ ist ein wichtiger Faktor. Die Analogen TV-Antennen hatten etwa 10-20dB Gewinn, je nach Ausführung.
Hallo,
die Grafik ergibt für „Energiebedarf“ keinen Sinn.
Um 1kW Radiowellen bei niedrigen Frequenzen auszusenden, benötigt man etwas mehr als 1kW elektrische Leistung.
Um 1kW bei hohen Frequenzen auszusenden, benötigt man ebenfalls etwas mehr als 1kW.
Und nun???
Fakt ist:
Niederfrequente Sender haben oft eine höhere Leistung als hochfrequente.
Das liegt aber daran, dass man niederfrequente Wellen dann nutzt, wenn man große Distanzen überbrücken will.
Zumindest „pi mal Daumen“.
Du willst ein Tonsignal in ganz Europa empfangen? Dann nimm Mittewelle, einige zig Kilowatt.
Du willst deine Wohnung mit Internet versorgen? Dann nimm 2,4GHz, einige Milliwatt.
Auf Grund der Wechselwirkung höchstfrquenter Wellen mit Materialien (hier als „Durchdringung von Wasser und festen Materialien“ beschrieben) solltest du tunlichst vermeiden, ein 2,4GHz Signal mit z.B. 200 Kilowatt zu senden. Das wäre dann nämlich ein Mikrowellenofen, nur halt 200mal stärker und ohne Abschirmung, also tödlich für Lebewesen rings um die Antenne.