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Forum: HF, Funk und Felder Wie weit reicht 100W ERP @ 433 MHz


Autor: tec (Gast)
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Hi.

Wie weit reichen 100 W ERP bei 433 MHz und 10 kHz Bandbreite.
2 FSK 2400 kbit / s

: Verschoben durch Moderator
Autor: MaWin (Gast)
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Kommt immer drauf an wie gut dein Empfänger ist.

Der Funkstörungsdienst der Bundesnetzagentur muss dafür jedenfalls nicht 
mal aus dem Haus um dich zu orten.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Durch den Funkhorizont begrenzt.

Autor: Carsten Sch. (dg3ycs)
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Im Zweifelsfall von der Küche bis zum Dachboden...

Nee, im Ernst für eine nur Halbwegs zuverlässige Antwort fehlen hier 
eine ganze menge Angaben. Nur aus deinen Daten kann man nichts 
schließen.

Natürlich kannst du deine Angaben in die Formel für die Freifelddämpfung 
einsetzen. Dafür brauchst du einmal die Ausgangsleistung in dBm, 100 
Watt sind 50dBm Leistung. Dann musst du die minimal notwendige 
Empfängerempfindlichkeit kennen oder ermitteln. Willst du diese 
Ermitteln, so musst du aber trotzdem zumindest die Rauschzahl des RX 
kennen.
Die RX Empfindlichkeit ergibt sich aus dem thermischen Grundrauschen von 
-174/Hz (bei 20C!) zu der du die Rauschzahl des Empfängers (DIE MUSST DU 
KENNEN) und die Empfängerbandbreite in dB (bezogen auf ein Hertz) 
addieren musst.
Also: (Thermisches Grundrauschen)+(Rauschzahl)+(Bandbreite)=Maximale 
Empfängerempfindlichkeit
 Die Empfängerbandbreite in dB ermittelst du so: (Bandbreite in dB) = 10 
* log (Bandbreite in Hz)
Für dein Beispiel also (Bandbreite in dB) = 10 * log (10000) = 40 dB

Da du keine Rauschzahl genannt hast gehe ich mal willkürlich von 2dB 
aus.

Somit erhälst du nach obenstehender Formel eine Empfängerempfindlichkeit 
von: -174dBm + 2dB + 40dB = -132 dBm
Dies bedeutet du musst am Antenneneingang mindestens noch eine Leistung 
von -132 dBm haben.
Da du keine Angaben zur Empfängerantenne gemacht hast (Auch beim Empfang 
spielt der Antennengewinn mit!) gehe ich mal von einer 0dB Antenne aus. 
Polarisationsverluste nehme ich ebenfalls als NICHT GEGEBEN an. Diese 
können aber vorkommen wenn z.B die Sendeantenne Horizontal Polarisiert 
ist, die Empfangsantenne aber vertikal.
Aber wie gesagt, lasse ich aussen vor,

Wenn du jetzt überlegst das du an der Sendeantenne +50dBm hast, am der 
Empfangsantenne aber mindestens -132dBm brauchst, so kannst du bequem 
ausrechnen wieviele dBm du unterwegs verlieren darfst.
(Sendeleistung) - (Minimale Feldstärke) = maximal möglicher Verlust
D.H. +50dBm -(-132dBm) = 182 dBm. (Ok, hier mache ich jetzt einfach mal 
unkorrekterweise aus dBm dB ;-) )
Damit ist klar das du maximal 182dB Dämpfung unterwegs haben darfst:
Mit diesem Wert im Hinterkopf kannst du dir nun die Formel für die 
Freifelddämpfung anschauen: (Dämpfung in dB) = 20 log ( 4  Pi  d / 
Lambda )
 mit d = Entfernung
Hier setzt du jetzt die 182dB für die Dämpfung und für Lamda die 
Wellenlänge, die sich aus (Ausbreitungsgeschwindigkeit) / (Frequenz) = 
Wellenlänge erbibt, ein. (Wellenlänge 433Mhz = (300 000 KM/S) / (433Mhz) 
= 69 cm .
Somit erhälst du : 182dB = 20*log (4*Pi*d/69cm)

Dies löst du nun nach (d) auf und hast die maximal mögliche Distanz...
(WEnn mir der Späte Zeitpunkt kein Strich durch die Rechnung gemacht hat 
müsstest du etwas um 69 000 KM Herausbekommen.)

ABER: Nur in der Theorie!!!
Genau genommen gilt diese Formel nur zwischen zwei Punkten im Weltraum! 
Wenn du also vom Mond aus mit 100Watt in den leeren Raum senden würdest, 
dann würde dir das Ergebniss schon relativ zuverlässig sagen können wo 
dein Empfänger noch stehen könnte.
Auf der Erde ist es anders! Da gibt es Hügel und Bäume die im Weg sein 
können und die Signaldämpfung im Raum erheblich verstärken können, Wenn 
du mit den 100Watt direkt in die Mauer des NAchbarhauses oder auf den 
Berg oder in den Boden Sendest kann man dich vieleicht schon am anderen 
Ende der Stadt nicht mehr aufnehmen. Und natürlich die Erdkrümmung die 
bei 100/70cm schon verhindert das da du selbst auf flachen Land auch nur 
annähernd bei Normalausbreitung den Theoretisch errechneten Wert 
ausreizen könntest. (Optischer/funkhorizont.)Dann aber wieder gibt es 
besondere Ausbreitungsphänomene wo die REichweiten plötzlich 
explodieren. Diese können unterschiedlichste Ursachen haben. Von der 
Ionisierung der Luft, über Kometen bis hin zu Regen oder 
Inversionswetterlagen. Das ist fast überhaupt nicht vorhersehbar.! Auch 
wenn du z.b. von der Erde in den Himmel sendest gilt die Formel so nicht 
ohne weiteres nicht, da in der Grenzschicht der Atmosphäre eine ganz 
erhebliche Dämpfung auftritt die du nicht mit berechnet hast. Diese 
müsstest du also noch mit in die Formel als Zusatzdämpfung aufnehmen.

Du siehst also das es fast gar nicht möglich ist dir eine konkrete 
Antwort auf deine Frage zu geben. Selbst für die Theoretische Antwort zu 
den Bedingungen im Weltraum fehlen dir sogar noch angaben!

Im allgemeinen geht man da anders vor wenn man etwas berechnen will. Man 
sieht sich das zu versorgende Gebiet an. Richtet die 
Antennenposition/höhe so ein das der Funkhorizont weit genug hinter der 
Gegenstelle / dem ende des zu versorgenden Gebietes ist und berechnet 
dann welche Sendeleistung es braucht um diese Distanz sicher zu 
überbrücken. Dafür gibt es dann aber wieder andere Rechenmodelle die 
realere (Duchschnittsdämpfungswerte) als Grundlage haben. Dazu dann noch 
ein paar Sicherheits dB und gut ist.

Die Fragestellung :Ich habe soviel Energie, wie weit kann ich damit 
kommen, ergibt sich im Praktischen Einsatz der NT eher nicht.

Gruß
Carsten

P.S. Ich hoffe ich habe jetzt oben keinen Mist geschrieben... Wirklich 
Konzentrieren kann ich mich zumindest nicht mehr (3.50 Morgens, 20h 
Wach);-) Also das Ergebniss lieber mit Vorsicht genießen!

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ja fein.

Nimm Radio Mobile Deluxe, falls du halbwegs richtige Antennen hast. Also 
welche bei denen du das Strahlungsdiagramm und Gewinn kennst.

Damit kannst du es exakt für deine reale Umgebung ausrechnen. Kann ich 
dir auch machen, falls du es nicht hinkriegst.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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tec schrieb:
> Wie weit reichen 100 W ERP bei 433 MHz und 10 kHz Bandbreite.
> 2 FSK 2400 kbit / s
Soll das eine Fangfrage sein?   :-/
Auf jeden Fall reichen dir die 10kHz Bandbreite nicht mal ansatzweise 
oder theoretisch für 2400 kbit/s...
Nicht mal bei 10kW ERP.

Autor: Thomas Klima (rlyeh_drifter) Benutzerseite
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danke dg3ycs, war interessant!

Autor: tec (Gast)
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Danke für die ausführliche Erklärung. Es sind natürlich 2400 Bit/s nicht
kbit /s gemeint. Es ging auch nur um die theoretische Reichweite
Ich habe einen Funker besucht der macht auf 433 MHz Experimente mit 
einem selber gebastelten Modem. Wenn der anfängt machen meine RFM nix 
mehr und der wohnt ein paar Straßen weiter.
Der macht ca 100 W mit antennengewinn meinte er.

Autor: oszi40 (Gast)
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1. Wer Funk kennt nimmt Kabel.

2. Die Wiki sagt zu 433MHZ: ISM-Bänder (Industrial, Scientific and 
Medical Band)
"Allgemein besitzen ISM- und Funkanwendungen in diesen Bändern die 
geringste Priorität. Die Frequenzen selbst sind in der Regel anderen 
Funkdiensten auf primärer oder sekundärer Basis zugewiesen. So befindet 
sich beispielsweise das komplette 433-MHz-ISM-Band innerhalb des 
70-cm-Amateurfunkbandes, der dort ===>Primärnutzer ist. Die Primär- und 
Sekundärnutzer dürfen durch die ISM- und Funkanwendungen nicht gestört 
werden, und diese Anwendungen haben Störungen, die sich durch die 
regulären Funkdienste ergeben, in Kauf zu nehmen.

Autor: Dieter Werner (Gast)
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> Der macht ca 100 W mit antennengewinn meinte er.

Das mag durchaus sein, es hängt aber seeehr viel davon ab ob das 
gerichtet oder rundum abgestrahlt wird.

Autor: Larso (Gast)
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Also ich hab mich als täglich mit dem Digipeater im 100km entfernten 
Saarbrücken verbunden. Ich hatte ein Handfunkgerät mit 4 Watt und eine 
externe Stabantenne mit etwas Gewinn über Dipol (so ein 2m langes Ding).

Baudrate 1200kBit FSK

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Larso schrieb:
> Baudrate 1200kBit FSK
Schon wieder einer... :-/
1200kBit = ca. 1,2MBit

Autor: Larso (Gast)
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richtig :)

Autor: oszi40 (Gast)
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Larso schrieb:
> Handfunkgerät mit 4 Watt
WENN der Kanal frei ist und keiner stört sollte diese Entferung bei 
optischer Sicht und gutem Empfänger wohl kein Problem sein.

Nur zum Vergleich: Astra 100-200 W in 36000 km Entfernung.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Larso schrieb:
> richtig :)
Wie richtig?
Welche Bandbreite hast du benötigt?

Autor: Larso (Gast)
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Richtig bedeutet, ich hab einen Fehler gemacht. Es waren 1200Baud bzw 
1.2kBaud FSK.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Hm. hm hm.

Also wer mit 100W für die paar Bits sendet, kann nicht mehr als sozial 
bezeichnet werden. Außer er hätte einen wirklichen Grund, die sich 
optional ergebende extrem niedrige Fehlerrate nach Shannon zu benötigen.

Soll heißen:
1. Ein paar Watt würden reichen den ohnehin eh nicht wesentlich mit 
übermäßig mehr Leistung 'überstreckbaren' Funkhorizont bei dieser 
Frequenz zu erreichen.
2. Er mit der restlichen Leistung schlicht anderen in weitem Umkreis die 
Möglichkeit zur Kommunikation wegnimmt, denn:
WICHTIG MERKEN! Der notwendige Störpegel liegt IMMER erheblich unter dem 
notwendigen Nutzpegel!!!

Autor: Carsten Sch (Gast)
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Hi,
oszi40 schrieb:
> Larso schrieb:
>
>> Handfunkgerät mit 4 Watt
>
> WENN der Kanal frei ist und keiner stört sollte diese Entferung bei
> optischer Sicht und gutem Empfänger wohl kein Problem sein.
>
> Nur zum Vergleich: Astra 100-200 W in 36000 km Entfernung.

Der Vergleich mit Astra hinkt aber...
Du hast hier zwar nur 100W - 200 Watt HF-Out, aber ERHEBLICHEN 
Antennengewinn auf beiden Seiten der Übertragungsstrecke! Das sind 
sicher gut 30 dB auf der Senderseite und je nach Schüsselgröße bis zu 
deutlich größer 30-40dB auf der Empfängerseite.
Da ist so von ERP >50dBW die Rede! 100W = (20dBW HfOut) + 30dB 
Antennengewinn = 50dBW = 100 000 Watt effektiv.
Dazu kommt dann noch der Gewinn durch die Empfangsantenne (z.B. 36dB)...
Wollte man also dieselbe Versorgungsdichte auf dem Boden mit 0dB 
Antennen auf beiden Seiten erreichen müsste man die Sendeleistung um 
66dB Steigern. Anstelle von 100W TX-Out müsste dann der Astra Satellit 
mit 4 MEGA Watt Senden...
Natürlich ist aber diese Rechnung ein Hinkender Vergleich... Denn die 
Bandbreite des Astra Signals ist sehr sehr sher Breit. Würde man diese 
auf das notwendige Maß für eine 2,4Kbit Übertragung reduzieren so 
bräuchte man erheblich weniger leistung. Aufgrund der erheblichen 
Richtwirkung braucht man sich auch um die Auswirkungen auf andere 
Übertragungen (Störpegel, siehe Beitrag Abdul K) kümmern, so dass man 
ruhig ein paar Kohlen zulegen kann um auch mit kleineren Schüsseln oder 
bei stärkerem Regen bzw. Schneefall (höhere Streckendämpfung) noch ein 
gutes Signal zu haben.

Das für die reine Strecke bei kleinerer Bandbreite eine erheblich 
geringere Sendeleistung nötig ist sieht man ja beim Uplink vom 
Bidirektionalen SkyDSL wo mit -glaube ich, zuverlässige Angaben habe ich 
nicht gefunden, meine den Wert mal auf dem Transmitter unserer 
Testanlage gelesen zu haben) ca. 1Watt HF Out gesendet wird. (Was aber 
an der Schüssel auch wieder 4KW ERP entspricht)

Aber um auf die Ursprungsfrage zurückzukommen:
@TE
Dein Bekannter sendet auf 433Mhz, Ok. Aber das ist ja wohl eher eine 
Ungenaue angabe. Er wird damit ja nicht 433 000 000 HZ meinen, sondern 
eher soetwas wie 434,900 MHZ. Deine Module Empfangen ja auch nur auf 
einer bstimmten Frequenz, z.b. 433,92 MHz. ISt wirklich sicher das Ihr 
dieselbe Frequenz verwendet?

Und dann ist ja noch die Frage der Richtwirkung... Der Antennengewinn 
kommt ja nicht von ungefähr. Es ist ja ein reiner Bündelungsgewinn. Im 
Prinzip wie beim Licht mit einer Linse und Spiegel. Wenn du jetzt eine 
Antenne hast, die komplett in ale Richtungen (Vollkreis 360°) gleich 
stark abstrahlt und du hast eine zweite Antenne hinter die du einen 
gedachten Spiegel aufstellst, der die eine hälfte des Volllkreises in 
die andere Richtung reflektiert so dass nur noch im Halbkreis (=180°) 
Abgestrahlt wird, dafür aber dorthin doppelt so viel, dann hast du für 
diese Antenne in der Vorzugsrichtung 3dB Gewinn.
Würdest du den Abstrahlungswinkel jetzt noch einmal halbieren so das der 
Abstrahlungswinkel (auch Öffnungswinkel genannt) nur noch 90° beträgt, 
so hätte diese Konstruktion dann 6dB gewinn, würde in die 
Vorzugsrichtung also 4* so stark strahlen. In die anderen aber weit 
weniger.
Und da man so die Abstrahlung sowohl vertikal als auch Horizontal 
eingrenzen kann, kann da schon etwas zusammenkommen. (Es gibt einen 
Horizontalen UND einen Vertikalen Öffnungswinkel!)

Wenn dein Bekannter also nun eine Antenne mit 10dB Gewinn hat und sein 
Sender eine Sendeleistung von 10 Watt, so hätte er eine Selndeleistung 
von 100Watt ERP in die Vorzugsrichtung der Antenne. Aber in alle anderen 
Richtungen erheblich weniger.
Würde er z.B. die Antenne auf einen Digi in richtung Süden ausrichten, 
so würde er mit Effektiv 100 Watt nach Süden senden. Wenn du aber 
Nördlich von ihm Wohnst, dann sendet er vieleicht noch mit gerade 100mW 
in deine Richtung. (Dazu müsste man nun das Strahlungsdiagramm der 
Antenne kennen!)
Sofern du jetzt nicht eine Große  Antenne an deinem Funkmoduls hast, 
sondern dieses nur einzeln ohne Antenne im deinem Zimmer auf dem Tich 
liegt, würdest du davon NICHTS mitbekommen, selbst wenn die Frequenz 
passt!

Gruß
Carsten

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Carsten Sch schrieb:
> ISt wirklich sicher das Ihr
> dieselbe Frequenz verwendet?

Das werden sie sicher nicht, sondern es wird einfach der Empfänger-
eingang des RFM-Moduls zugestopft.  Da ist doch keinerlei passive
Vorselektion davor.

Abdul K. schrieb:
> Also wer mit 100W für die paar Bits sendet, kann nicht mehr als sozial
> bezeichnet werden.

100 W ERP.  Dass die Leute mit 20 W HF senden, ist durchaus normal,
und eine Antenne von 7 dBd Gewinn nun auch nicht so selten.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Jörg Wunsch schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Also wer mit 100W für die paar Bits sendet, kann nicht mehr als sozial
>> bezeichnet werden.
>
> 100 W ERP.  Dass die Leute mit 20 W HF senden, ist durchaus normal,
> und eine Antenne von 7 dBd Gewinn nun auch nicht so selten.

Oh, reingefallen. Ändert aber nichts groß.

Es wäre einfach sinnvoller, wenn die Frequenzbereiche nach viel und 
wenig Leistung getrennt wären.


PS, da du Moderator:
Wieso fummelt Andreas mal wieder rum? Scheint mir, das ich neuerdings 
Probleme mit dem Zitieren-Link habe. Erst beim zweiten Mal gehts.
Oder liegts daran, das ich mich mal wieder einloggen mußte? Wieso kommt 
das eigentlich abundzu? Nervig!! Cookies nicht gelöscht!

Autor: oszi40 (Gast)
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Abdul K. schrieb:
> Es wäre einfach sinnvoller, wenn die Frequenzbereiche nach viel und
> wenig Leistung getrennt wären.

Idee ist schön, aber schlechte Empfänger werden sogar zugestopft wenn 
einige MHz daneben einer sendet.

@Carsten.- Dass Sat-Antennen mit hohem Gewinn/Bündelung verwendet werden 
müssen, ist klar. Ob Deine Schüssel immer 100% ausgerichtet ist??

Ob die störenden 100W ERP nun bei 433MHz nun genau bei tec in die Stube 
treffen oder nur zufällig eine von zahlreichen Nebenkeulen wissen wir 
auch nicht. Helfen wird tec hier keine Berechnung, sondern ein anderer 
Standort seiner Geräte oder eine Abschirmung in der entsprechenden 
Richtung des Störers.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Abdul K. schrieb:

> Es wäre einfach sinnvoller, wenn die Frequenzbereiche nach viel und
> wenig Leistung getrennt wären.

Hast du doch (mittlerweile): genau dafür ist das SRD-Band bei 868 MHz
geschaffen worden.

ISM-Bänder sind halt nie für eine Datenübertragung gemacht worden.

> PS, da du Moderator:
> Wieso fummelt Andreas mal wieder rum?

Das musst du ihn schon selbst fragen, begib dich dazu einfach ins
Forum "Website".

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