RFM12 erfahrungsbericht 2

[Hans M. (Firma: mayer) (oe1smc)]

hallo

nachdem hier im forum immer wieder ueberlegungen zur verwendeten antenne 
und zu antennenanpassungen gemacht werden, habe ich mir einen groben 
ueberblick geschaffen, wie es denn im kongreten bei meinen aufbauten 
aussieht.

ich verwende die RFM12 module von HOPE RF fuer das 433 MHz ISM band.
aufgebaut auf pollin testboards.

mit einem VNWA habe ich die eingangsimpedanzen der module gemessen. da 
ich 2 verschiedene boards habe, auf denen das RFM12 jeweils aufgeloetet 
ist, ist natuerlich dadurch schon ein kleiner unterschied gegeben.

das bild rfm12_netio_tx zeigt die impedanz, wenn das modul auf sendung 
ist. bildmittig liegt 433 MHz. dort wird natuerlich durch die aussendung 
die messung gestoert und die kurven machen zacken. jedenfalls ist der 
imaginaerteil nahezu null, der realteil liegt bei etwa 23 ohm.

als antenne wird oft empfohlen eine lambda viertel antenne zu nehmen. 
das ergibt eine laenge von ca 17 cm im 433 MHz band. im bild 
rfm_rundstrahler die blaue kurve. gleich vorweg, fuer 
uebertragungsversuche  innerhalb eines raums oder eines hauses, ist 
diese antenne voellig ausreichend. ich habe ein stueck draht auf einen 
SMA platinenstecker geloetet, damit geht es wunderbar. wenn man versuche 
vom einen schreibtischeck zum anderen macht, braucht man nicht einmal 
dieses. allerdings sieht man, dass diese antenne sehr hochohmig ist. das 
RFM12 aber niederohmig, also nicht ganz ideal zueinander.
weiters muss man natuerlich auch eingestehen, dass eine vernuenftige 
messung einer solchen antenne nicht moeglich ist, da sie unheimlich 
davon abhaengt, wo sie aufgebaut ist.

manchmal wird auch versucht mit einer laengeren antenne betrieb zu 
machen. z.b. mit einer lambda halben. bei einem lambda halben strahler 
ist im speise-punkt ein strom minimum und ein spannungsbauch. diese ist 
wesentlich hochohmer. im selben bild die rote kurve. damit wird man 
keine optimalen ergebnisse erzielen.

ich habe mir dann eine J-antenne aufgebaut. und zwar als strahlenden 
teil das kurze stueck und das lange element an masse geloetet. wiederum 
auf einem SMA platinenstecker, weil ich diese stecker gerade habe. diese 
antenne hat gegenueber dem rundstrahler den vorteil, dass sie nicht so 
sehr vom umfeld abhaengig ist. im bild rfm12_j_antenne zu sehen, dass 
die antenne mit einem |Z| von 38 ohm besser dazu passt. das direkt 
gespeiste element ist ca 17 cm, das andere ca 46 cm, das ich weggebogen 
habe, um ca 4 cm abstand zu erhalten. ausserdem habe ich noch eine art 
"radial" mit ca 7 cm angeloetet, um auf die impedanz zu kommen.

empfangsseitig sieht das smith diagramm fuer das RFM12 sehr aehnlich 
aus. siehe rfm12_netio_rx_nosignal. das gilt, so lange nicht 
tatsaechlich daten empfangen werden. dekodiert das RFM12 modul jedoch, 
aendert sich die eingangsimpedanz schlagartig. bild netio_rx_wsig. ich 
bin eher durch zufall auf diese phaenomen gestossen. im bild sieht man 
die messung, waehrend das modul immer wieder datenpackete empfangt. 
sweep time ist 2.67 sekunden.

ein austausch der funktionalitaeten ( sender <> empfaenger ) der beiden 
module, hat beim anderen modul das gleiche bild gezeigt. somit kann hier 
schon a priori keine optimale anpassung geschaffen werden, denn wie 
sollte die antenne ausgelegt werden, auf einen empfang ohne dekodierung 
oder mit dekodierung. mich wuerde interessieren, ob auch andere diese 
erfahrung gemacht haben.

dass es zwischen  RX und TX unterschiede geben kann, damit haette ich 
gerechnet, aber nicht beim empfang mit / ohne dekodieren.

zuletzt habe ich noch einen ganz einfachen reichweitentest gemacht.
das sende modul mit der J-antenne habe ich ins fenster gestellt.
am empfangsmodul habe ich den lambda/4 strahler montiert. der filigrane 
aufbau der J-antenne waere fuer den "mobilen" betrieb auch nicht 
geeignet. mit dem empfaenger bin ich in den garten und auf die strassen 
gegangen.

mit -21 dBm ( ca 8 mikrowatt ) konnte ich etwa 60 meter erreichen. ich 
bin im stadtgebiet und da riss mit ende der sichtverbindung auch die 
funkstrecke mit dieser kleinen leistung auf diesem band ab.

mit 0 dBm ( 1 mW ) konnte ich noch bei 180 m entfernung packete 
empfangen. auch hier natuerlich keine sichtverbindung mehr. verbautes 
gebiet, der empfang konnte nur ueber relexionen erfolgen. ausserdem 
weiss ich nicht, wie weit andere aussendungen im ISM band, die im 
urbanen umfeld sehr intensiv sein koennen, nicht auch gestoert haben. 
ich schaetze aber, dass mit diesen antennen-konstellationen im 
guenstigen fall reichweiten von 250 bis 300 meter ohne weiters erzielbar 
sind.

schoene gruesse
hans

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