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Forum: HF, Funk und Felder Antenne optimieren, 433Mhz Emfänger


Autor: HF-Anfänger (Gast)
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Hallo HF-Freaks, :)

ich hab kleines Problem. Ich habe ein Gerät mit eine 433 Mhz Empfänger 
entworfen. Das Gerät hat eine 17cm Draht Antenne, die auch ziemlich gut 
mit dem Empfänger funktioniert.


Das Problem ist, solange das Gerät auf´m Tisch liegt oder  in der LUFT 
am Kable hängt, funktioniert das einigermaßen gut. Sobald ich das Gerät 
auf´m Boden lege und das ist meine Voraussetzung für das Gerät, dann 
verkürzt sich die Übertragungsstrecke um ca 30-40%, also muss weiter 
rangehen.

Jetzt mal meine Fragen:

1. Wie sieht ein optimaler Draht/Kabel, für die 433Mhz Antenne; 
Durchmesser, Material, Isolierung???

2. ist es möglich zwei Antennen/Drähte an einen Empfänger 
anzuschließen??

Es geht dadrum, ich will eine Antenne unten am Gerät haben und wenn ich 
das Gerät woanders einbauen will, dann noch eine Antenne oben.

Gruß

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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HF-Anfänger wrote:

> ich hab kleines Problem. Ich habe ein Gerät mit eine 433 Mhz Empfänger
> entworfen. Das Gerät hat eine 17cm Draht Antenne, die auch ziemlich gut
> mit dem Empfänger funktioniert.

Das ist dann aber nur eine halbe Antenne.  Du brauchst entweder
zwei davon (kann auch als Drahtschleife ausgebildet sein), damit
das ein richtiger Dipol wird, oder aber für eine sogenannte
Monopol-Antenne (also nur ein Stab) schneidet man gewissermaßen
eine Hälfte des Dipols weg und ersetzt sie durch eine (für HF
geeignete!) Erdfläche (englisch: ground plane).

Beim hier betrachteten UHF-Bereich ist dafür die tatsächliche
Erdoberfläche nun gänzlich ungeeignet, stattdessen würde sich
eine Metallfläche von wenigstens wiederum lambda/4 Radius
eignen.  Diese Fläche kann man dann weiter zu einer Art Gerippe
,,ausdünnen'', bis man ggf. bei 3 oder 4 radial vom Antennenfußpunkt
weglaufenden Stäben von wiederum lambda/4 Länge (sogenannten
Radials) endet -- das ist dann die Antennenform, die landläufig
"groundplane"-Antenne genannt wird.  Als Beispiel sei hier mal
die Conrad-Artikelnummer 190073 genannt (damit du eine Idee
bekommst, wie sowas dann aussieht).

Wenn du aber selbst diese Stäbe einfach nur noch weglässt (wie das
bei dir offenbar der Fall ist), ist praktisch Hopfen und Malz
verloren, weil sich dann die Antenneneigenschaften des verbliebenen
Stabs ziemlich wild mit den Umgebungseinflüssen verändern -- wie
du ja nun gerade festgestellt hast.

> 1. Wie sieht ein optimaler Draht/Kabel, für die 433Mhz Antenne;
> Durchmesser, Material, Isolierung???

Durchmesser, Material und Isolierung spielen die geringste Rolle.
Wenn deine Erdfläche fehlt, dann wird plötzlich jedes Stückchen
Metall, das in seinen Abmessungen irgendwo in die Region von
lambda/4 kommt, HF-technisch interessant und beeinflusst die
Eigenschaften.

> 2. ist es möglich zwei Antennen/Drähte an einen Empfänger
> anzuschließen??

Jein.  Du kannst zwei Antennen über einen sogenannten power
splitter/combiner anschließen, aber dann setzt du einen Teil
der ankommenden elektrischen Energie in Wärme um.

Man kann zwei Antennen über einen Umschalter anschalten, aber
den muss man dann irgendwie ansteuern (bspw. regelmäßig hin und
her schalten, bis man auf einer Antenne ein ausreichendes Signal
hat -- das muss man aber irgendwie messen können).  Sowas nennt
sich dann antenna diversity, das macht man aber vor allem, um die
im UHF-Bereich (vor allem im oberen, also bei 2,4 GHz) auftretende
partielle Auslöschung in Folge örtlicher Interferenzen mit
irgendwo im Raum reflektierten Wellen auszugleichen.  Im Extremfall
lässt sich antenna diversity dabei so weit treiben, dass man zwei
HF-mäßig vollständig aufgebaute Empfänger hat und sich damit erst
an deren Ausgängen entscheiden muss, welches der beiden Signale
man bevorzugt.  Sowas wird wohl zuweilen bei Autoradios gemacht.

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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>Durchmesser, Material und Isolierung spielen die geringste Rolle.
>Wenn deine Erdfläche fehlt, dann wird plötzlich jedes Stückchen
>Metall, das in seinen Abmessungen irgendwo in die Region von
>lambda/4 kommt, HF-technisch interessant und beeinflusst die
>Eigenschaften.

Mein Gehäuse ist mit GND verbunden:

Gehäuse Maße: Durchmesser 75 mm x 8mm Höhe / Komplet mit GND verbunden.

Eine Antenne (170mm Draht) kommt aus´m Gehäuse senkrecht raus /siehe 
Anhang.

Leider ist es nicht möglich die Antenne waagrecht zustellen.

Hat jemand noch eine Idee???

Gruß

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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hier noch mal als JPG... :))

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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HF-Anfänger wrote:

> Gehäuse Maße: Durchmesser 75 mm x 8mm Höhe / Komplet mit GND verbunden.

75 mm ist halt deutlich unter lambda/2 (es war ja ein Radius von
lambda/4 gefordert).  ,,Mit GND verbunden'' allein genügt nicht
als Aussage, sondern die Verbindung muss induktivitätsarm sein.

> Eine Antenne (170mm Draht) kommt aus´m Gehäuse senkrecht raus /siehe
> Anhang.

Anhang nützt mir nichts.  Keine Ahnung, womit ich «RIFF (little-endian)
data» anzeigen könnte.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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HF-Anfänger wrote:
> hier noch mal als JPG... :))

OK.

Das Gehäuse ist so weit weg von der Antenne, dass es als Groundplane
wirkungslos ist.  Der Betonfußboden taugt für diesen Zweck auch
nicht.  Das Optimum für die gegebene Anordnung wäre es noch, wenn
du den Antennenstab senkrecht auf der Gehäusemitte aufrichten könntest.

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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wie gesagt das funktioniert super, solange ich es am Kabel in der Luft 
hängen habe..

Ich hab es als JPG hoch geladen.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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HF-Anfänger wrote:
> wie gesagt das funktioniert super, solange ich es am Kabel in der Luft
> hängen habe..

Weil dann vermutlich nichts weiter ,,im Weg'' ist.

Eine ordentliche Antenne ist halt was anderes, als einen nassen
Schnürsenkel irgendwo in die Luft zu halten...

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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>Weil dann vermutlich nichts weiter ,,im Weg'' ist.

ja wenn das auf Boden liegt ist ja auch nicht im weg ;-)

Liegt das auf´m Tisch geht das auch noch gut. in der Luft wie ich schon 
sagt geht am besten.

So wie auf Bild geht auch gut.
Wenn ich das auf´m Boden lege, dann geht einiges schlechter.

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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Rohr ist aus einem Kunststoff

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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ich würde sagen durch die Bodenreflexion geht der Empfang einiges 
schlechter.
Anders kann ich mir das nicht erklaren,
oder????

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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HF-Anfänger wrote:
> ich würde sagen durch die Bodenreflexion geht der Empfang einiges
> schlechter.

Ja, kann gut sein.


Ja, was nun?  Willst du eine ordentliche Antenne haben oder nicht?

Wenn ja, dann musst du wohl oder übel deine Anordnung an die
Gepflogenheiten der HF anpassen, denn umgekehrt geht's schlecht. ;-)

Wie schon geschrieben, idealerweise eine Scheibe von 35 cm Durchmesser,
in deren Mitte ein Stab von 17 cm senkrecht steht.  Die Abschirmung
des Speisekabels wird unterhalb mit der Scheibe verlötet, der
Innenleiter mit dem Stab.  Das Ganze irgendwie so fixiert, dass dabei
möglichst wenig HF-Verluste in dem Material entstehen, das zur
Fixierung benutzt wird.

Wenn du sagst: ,,Ich kann aber nicht anders, als da ein Stück Draht
auf den Boden zu legen.'', dann musst du wohl oder übel damit leben,
dass das Ding halt irgendwie mehr oder minder miserable irgendwohin
strahlt.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Eventuell könnte auch sowas ideal sein:
http://www.antennafactor.com/Products/Embeddable/S...

Die erfordert laut Datenblatt eine weitaus kleinere Massefläche als eine 
Lambda/4 Antenne.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Naja, aber direkt auf dem Betonfußboden wird das auch alles andere
als gut funktionieren, fürchte ich.

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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>dann musst du wohl oder übel damit leben,
>dass das Ding halt irgendwie mehr oder minder miserable irgendwohin
>strahlt.

Mein gerät strahl nicht, sondern nur als Empfänger konfiguriert.

Wie sieht es aus, wenn ich Kabel abschneide und diese Karamik-Antenne 
anlöte.

http://www.farnell.com/datasheets/48858.pdf

Also praktisch stück Kabel dran lassen, abisolieren und so kurz wie 
möglich anlöten.

Gruß

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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HF-Anfänger wrote:

> Mein gerät strahl nicht, sondern nur als Empfänger konfiguriert.

Ist wurscht, da die Wirkung einer (passiven) Antenne stets reziprok
ist.

> Wie sieht es aus, wenn ich Kabel abschneide und diese Karamik-Antenne
> anlöte.

Wenn du die Keramikantenne danach wieder nur auf den Betonfußboden
legst, wird sie sich kaum besser verhalten als dein jetziger Draht.
Sie ist ja gewinnmäßig gegenüber einem lambda/4-Strahler bereits
von vornherein im Nachteil (was bei der Größe zu erwarten ist):
maximaler Gewinn 0,5 dBi, das entspricht -1,65 dBd.

Kann natürlich sein, dass du durch die paar Millimeter, die sie
dann effektiv über dem Beton ist, ein wenig gut machst.  Kommt auf'n
Versuch an.

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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Ja Danke,

Ich werde mal versuchen. ich hab diese Antenne hier rumliegen...

Wer weiß, vielleicht klappt es.

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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Also ich hab die Keramik-Antenne ausprobiert, viel schlechte als mit 
Stück Kable... :(
Es häng wahrscheinlich mit der Massenfläche zusammen...

De werde ich wohl bei einem Kabel (170mm) bleiben müssen.

Wie sieht es eigentlich aus wenn ich die Länge des Drahtes verdoppele 
oder vervierfache...??? Bring es was...???

Gruß

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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HF-Anfänger wrote:

> Wie sieht es eigentlich aus wenn ich die Länge des Drahtes verdoppele
> oder vervierfache...??? Bring es was...???

Grundsätzlich ist der Wirkungsgrad einer Antenne von der wirksamen
Fläche abhängig, insofern schon.  Von Anpassung in irgendeiner Form
kann man in deinem Fall wohl ohnehin nur träumen :), also stört es
auch kaum, dass die bei lambda/2 natürlich komplett anders ist als
bei lambda/4.

Ich denke, am meisten wird all das bringen, was du die Antenne über
den Betonboden erhöhen kannst.  Denk immer dran, dass der (für dich)
Idealfall wäre, wenn du auf eine Scheibe von lambda/2 im Durchmesser
einen senkrechten Stab von lambda/4 stehen hast.  Je weiter du dich
von diesem Fall weg bewegst, um so schlechter wird die Anordnung.

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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Hallo,

Jetzt geht es, also am Empfänger hab ich nichts geändert. Hat nämlich 
nichts gebracht. Hab die Antenne so gelassen 17CM (D=0.5 Draht).

Lag am Sender, Das Gerät wo sich der Sender befindet, sendet ohne 
Gehäuse viel besser. Drauf habe ich jetzt die Antenne am Sender weiter 
rausgeführt und die Spannung am Sender um 0.25 V erhöht 
(Verpollungsdiode überbrückt) und siehe da es funktioniert.

HF-Technik ist halt nicht so einfach zu verstehen :)))

Gruß

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Das bedeutet aber auch, dass dein komplettes Link-Budget praktisch
aufgebraucht ist.  Die zusätzlichen Reflektionen eines versehentlich
in der Nähe stehenden Blecheimers können dann ganz schnell aus einer
,,gerade noch'' funktionierenden Verbindung eine ,,gerade so nicht
mehr'' funktionierende machen.

Zuverlässig wäre was anderes...

Autor: HF-Anfänger (Gast)
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Es geht, ich das nicht nur an der einen Stelle Versucht... es geht 
einiges besser.

Autor: Ahem (Gast)
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@ Jörg

Das ist zwecklos. Er hat schon "alles" verstanden und im Griff.

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