Langwelle wird in Lebewesen gleichgerichtet (Allgemein)

Kuddel, Samstag, 29.12.2012, 23:02 (vor 3192 Tagen) @ H. Lamarr
bearbeitet von Kuddel, Samstag, 29.12.2012, 23:42

Wollen Sie uns in geeigneter Form verraten, wieso das vorhersehbar war, und ob es auch noch zu einer Tiefpassfilterung, also Demodulation, kam?

Das mit der "geeigneten Form" ist hier schwierig.

Es gab in der Vergangenheit ja schon einige Betrachtungen zur Frage, ob eine "Demodulation" amplitudenmodulierter Signale (Pulsung ist auch eine Amplitudenmodulation) möglich ist.
Eine umfassende Übersicht findet man z.B. auch hier (pdf)

Nun ist es so, daß seit Jahrzehnten das Fach "Bio-Physik" an Universitäten gelehrt wird, welches sich mit den elektrischen Vorgängen in Biologischen Zellen befasst, wie z.B. der (Nerven-) Reizleitung.

Die Bio-Physik hat dafür (unbeeinflußt von der "Mobilfunkindustrie" ;-) ) in ihren Lehrbüchern elektrische Modelle für Zellmembranen und Ionenlösungen, welche eine recht präzise Modellierung des Elektrischen Verhaltens (z.B. der Reizleitung) ermöglicht.

Diese seit jahrzehnten bewährten Modelle geben bereits deutliche Hinweise, daß eine Demodulation unterhalb ca 1MHz denkbar, aber oberhalb einger MHz immer unwahrscheinlicher wird.

In den Lehrbüchern steht beispielsweise

Beispiel:
http://www.charite.de/klinphysio/themen_ahg/impedance_d.htm
oder auch
http://www-med-physik.vu-wien.ac.at/physik/ws95/w95e0dir/w95e4000.htm

Auszug:
-Die menschliche (tierische) Körper ist ein Leiter II. Klasse.
....
- Dabei sind die Parallel- und Serienschaltungen der Gewebewiderstände zu beachten.
- Der elektrische Körperwiderstand ist frequenzabhängig : Wir sprechen von der Gewebeimpedanz.
- Der elektrische Körperwiderstand nimmt mit wachsender Frequenze ab. Bis zu einer Frequenz von 1 MHz bleibt der Körperwiderstand ein reiner "Wirkwiderstand" = Ohmscher Widerstand: Strom und Spannung sind "in Phase".
- Über 1 MHz wird ein kapazitiver Widerstandsanteil ("Blindwiderstand") der Zellen wirksam.

Hierzu ein "Ersatzschaltbild" aus Wikipedia

[image]
Der erste und der letzte Punkt sind hier die Wesentlichen und definieren bereits im theoretischen (zugegebenermaßen stark vereinfachten) Modell die Frequenzgrenze (ca 1MHz) , ab welcher eine Demodulation immer unwahscheinlicher wird.
1.) Gewebe und Zellflüssigkeit leitet verhältnismäßig (im Vergleich zu Metall) sehr schlecht.
2.) Oberhalb etwa 1MHz beginnt der kapazitive Anteil den Leitwert zu dominieren.

=> Der kapazitive Anteil rührt daher, daß Zellwände extrem dünn sind (geringer "Plattenabstand" des Kondensators) und auch daher, daß das Tell-Wasser (welches je nach Gewebeart einen Anteil zwischen 35% bis >90% ausmacht) eine recht hohe Dielektrizitätskonstante hat (Er=80).

Schlechter Leitwert (hoher Widerstand) und hohe Kapazität ergeben einen natürlichen "Tiefpass" oberhalb dessen Grenzfrequenz elektrische Signale zunehmend abgeschwächt werden.

Falls es eine elektrische Nichtlinearität in biologischen Zellen gibt, -welche für eine Demodulation Voraussetzung wäre-, würde diese quasi oberhalb 1MHz von den parallel geschalteten Kapazitäten (im Bild oben "CM") "kurzgeschlossen", da der kapazitive Leitwert den Leitwert der "Nichtlinearität" bei weitem übersteigt, bei 950MHz betrüge die Abschwächung schon beinahe das 1000-fache

=> Ein Wechselfeld am "biologischen Demodulator" würde bei 1000MHz gegenüber 1MHz um das 1000-fache abgechwächt.
=> Wenn bei Frequenzen unter 1MHz "so gerade eben" eine Demodulation nachgewiesen wurde, ist sie bei 1000MHz um einiges unwahrscheinlicher, bzw man bräuchte theoretisch eine 1000-fach größere Feldstärke um den gleichen Effekt, bzw den gleichen demodulierten "Reizstrom" zu erzielen wie bei 1MHz.

=> Man kann generell nicht von Studienergebnissen im niederfrequenten Bereich auf den hochfrequenten Bereich schließen (wie führende MF Kritiker es allzu gerne tun), da das elektrische Verhalten von biologischem Gewebe völlig anders ist.

K

Tags:
Demodulation, Technik. Langwelle, Träger, AM, amplitudenmodulation, Kennlinie, nichtlineare Kennlinie


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