Schnell rotierende Antenne anstatt Diversity?

OP #4358696
Hi Feldmechaniker :-D

Ich bin gerade dabei ein paar Festplattenmotoren auszubauen und dabei 
ist mir folgende Theorie in den Sinn gekommen:

Wenn ich, bspw. eine vertikal polarisierte Welle, z.b. von einem RC 
Flugzeug aus aussende und diese auf verschiedene Gegenstände, wie Bäume, 
Mauern etc. stößt, dann verliert sie ja in gewisser Maßen ihre 
Polarisation da ja gilt Einfallswinkel = Ausfallswinkel.

Somit ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass die Welle bei dem am Boden 
stehendem Empfänger nie in der richtigen Polarisation angekommt.

Nun gibts ja die Möglichkeit von Diversity Empfang. Wobei hier auch nur 
so viele Polarisationen abgedeckt sind wie ich Empfangsantennen in 
verschiedenen Ausrichtungen aufstelle.


Wie würde das ganze mit einem sich schnell Drehenden Dipol ??   Wäre 
damit nicht die Wahrscheinlichkeit größer die richtige Polarisation der 
Welle zu empfangen. Dachte da an 7200 rpm ;-)


Schonmal danke für Eure Anregungen.
(Firma: Outside the Asylum)
Rush .. schrieb:
> Dachte da an 7200 rpm ;-)

Dann rechne doch mal über Deine Sendefrequenz für welchen Teil der Welle 
die Antenne richtig ausgerichtet ist und für welchen nicht.

Du tastest das im Prinzip Empfangssignal mit 120Hz ab, sendest Du so 
langsam, daß das Vorteile bringen könnte?
OP
Hm... an die Frequenz habe ich nicht gedacht. Bei mir wären es 2,4Ghz.

Wie ist die zirkulare Polarisation zu verstehen? Nur Horizontal und 
vertikal oder quasi 2*pi polarisiert ?

Eine Helix hat aber keine Richtwirkung oder ?
Persönliche Seite
Hallo Rush.

> Wie würde das ganze mit einem sich schnell Drehenden Dipol ??   Wäre
> damit nicht die Wahrscheinlichkeit größer die richtige Polarisation der
> Welle zu empfangen. Dachte da an 7200 rpm ;-)

Nicht wirklich. Du würdest das Empfangssignal mit der Rotationsfrequenz 
der Antenne modulieren.

1) in AM, offensichtlich, weil die Empfangsfeldstärke von der Position 
abhängt.

2) in PM, auch offensichtlich, weil auch die Phasenlage davon abhängt 
(Richtungsabhängig).

3) Der sich schnell bewegende Umfang des Dipols macht über die 
Dopplerverschiebung auch eine FM des Empfangssignales, natürlich auch 
diese Richtungsabhängig.

Diese zusätzliche Modulation macht sich als Störung bemerkbar.

Nummer Drei wird in Dopplerpeilern verwendet. Im allgemeinen verwenden 
die aber keine mechanisch umlaufenden Antennen, sondern elektrisch 
schnell umgeschaltete, und die Antenne rotiert auch nicht um sich 
selbst,wie bei Deinem Beispiel, sondern um einen abseitig gelegenen 
Drehpunkt.
http://www.peilgruppe-kalmit.de/theorie_dopplerpeiler.htm
Bei Deiner Version ist aber Nummer Eins domminierend.

Praktische Erfahrung mit einem Dopplerpeiler aus vier Antenne auf einem 
Kreisumfang von ca. 1,2m, die umgeschaltet werden, um eine mit 800Hz 
rotierende Einzelantenne zu simulierenn als Zusatz vor einem normalen 
UKW FM Gerät: Du hörst die Umlauffrequenz als Pfeifton dem normalen 
NF-Signal überlagert.

Ausgewertet wird tatsächlich auch dieser Pfeifton, der in Bezug zur 
Phasenlage der  Ansteuerung der Antennenumschaltung gesetzt wird.

Als Idee für Dich: Du könntest Deine rotierende Antenne als Referenz zur 
Ermittelung der aktuellen Polarisationslage verwenden, und die echte 
Antenne passend nachdrehen.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de
Gast
Rush .. schrieb:
> Wie ist die zirkulare Polarisation zu verstehen? Nur Horizontal und
> vertikal oder quasi 2*pi polarisiert ?

Horizontal- und Vertikalanteil sind um pi/2 phasenverschoben, so dass 
der Feldvektor bei der Ausbreitung auf einem Kreis umläuft. Das kann 
natürlich links- oder rechtsrum passieren (+pi/2 oder -pi/2). Für den 
Empfang von linear polarisierte Wellen hat man einen Verlust von 3dB.
Gast
Jochen F. schrieb:
> Die optimale Antenne wäre eine Kreuzyagi, bei der die 2 Anteile
> nachgeregelt so phasenverschoben werden, daß sich die optimale
> Empfangsfeldstärke ergibt. Dann holt man aus jeder Polarisation, die
> ankommt, das Beste heraus.

Wo wird denn bei einer Kreuzyagi etwas "nachgeregelt"?
Das sind einfach zwei Yagis, die ineinander und um 90° verdreht montiert 
sind. Dann kann man mit Umschaltern/Umschaltrelais die beiden gespeisten 
Elemente getrennt an das Speisekabel führen oder die beiden über eine 
Umwegleitung zusammenführen, damit sich eine zirkulare Polarisation 
ergibt. Die Speiseleitung kommt dann entweder an den Anfang der 
Umwegleitung oder an das Ende, damit bestimmt man, ob die zirkulare 
Polarisation rechtsdrehend oder linksdrehend ist.

Ich vermute mal, so ähnlich hast du es auch gemeint. Nur etwas 
unglücklich ausgedrückt :-)
Gast
Jochen F. schrieb:
> Die optimale Antenne wäre eine Kreuzyagi, bei der die 2 Anteile
> nachgeregelt so phasenverschoben werden, daß sich die optimale
> Empfangsfeldstärke ergibt. Dann holt man aus jeder Polarisation, die
> ankommt, das Beste heraus.

Aus zwei um 90° verschobenen Komponenten kann man jede 
Polarisationsrichtung zusammen setzen. Was will man da an der Phase 
drehen. Die Phase kommt durch die Wellenausbreitung sowieso an der 
Antenne vorbei.

Der 3dB Verlust bezog sich auf den Empfang einer linear polarisierten 
Welle gegenüber einer zirkular polarisierten.
Nein, so habe ich es nicht gemeint. Ich habe in Grunde zwei unabhängige 
Antennen, und jedes Signal kann getrennt verarbeitet werden. Für einen 
recht eng begrenzten Frequenzbereich einen Phasenschieber aufzubauen, 
ist kein Hexenwerk.
Die angesprochenen Fälle sind lediglich Sonderfälle in diesem Schema.
Gast
Jochen F. schrieb:
> Nein, so habe ich es nicht gemeint. Ich habe in Grunde zwei
> unabhängige Antennen, und jedes Signal kann getrennt verarbeitet
> werden.
Die beiden Antennen einer Kreuzyagi SIND unabhängig. Jede hat ihr 
eigenes gespeistes Element (oft ein Schleifendipol). Sie sind nur 
"ineinander" montiert.
> Für einen recht eng begrenzten Frequenzbereich einen Phasenschieber
> aufzubauen, ist kein Hexenwerk.
Das ist die Umwegleitung. Mit ihr kann man die beiden Yagis, aus denen 
die Kreuzyagi besteht, zusammenschalten, damit man eine zirkulare 
Polarisation erhält, und zwar links- oder rechtsdrehend.
> Die angesprochenen Fälle sind lediglich Sonderfälle in diesem Schema.
Das ist kein Sonderfall, sondern wir reden vom gleichen Sachverhalt.
Ich meinte einen elektrisch steuerbaren Phasenschieber, wie er auch im 
Phased-Array-Radar verwendet wird, und kein Kabel mit einer bestimmten 
Länge.
Beide Signale werden über möglichst gleich lange Kabel an den Empfänger 
übertragen, und erst dort wird die günstigste Kombination der 2 Signale 
ermittelt und ausgewertet.
Das hat mit einer Kreuzyagi mit einer paar Koaxrelais und festen 
Verzögerungsleitngen rein gar nichts zu tun.
Gast
Jochen F. schrieb:
> Ich meinte einen elektrisch steuerbaren Phasenschieber,

Ach sooo :-)
Da hast du natürlich recht, das wäre das Optimum.
Kennst du einen Empfänger oder Transceiver, der sowas kann?
Im kommerziellen Bereich wird es das sicherlich geben, da bin ich 
überzeugt. Aber gibt es das auch im erschwinglichen Bereich?
Würde mich mal interessieren. :-)
DVB-T macht das intern zur Vermeidung von Geisterbildern bei 
Mehrwegeempfang.
Natürlich ist so etwas ein wenigaufwendig beim Aufbau, aber es ist der 
rotierenden Antenne überlegen.
Kommerziell ist die naheliegende Anwendung das Phased-Array-Radar, und 
im fraglichen Frequenzbereich auch unter MIMO bekannt.
Gast
Jochen F. schrieb:
> Ich meinte einen elektrisch steuerbaren Phasenschieber, wie er auch im
> Phased-Array-Radar verwendet wird, und kein Kabel mit einer bestimmten
> Länge.

Wozu? Die beiden Antennen einer Kreuz-Yagi empfangen alle linear 
polarisierten Wellen, weil mit Cosinus- und Sinusanteil jede Welle 
erfaßt wird, m.a.W. die beiden Signalanteile spannen den kompletten Raum 
der linear polarisierten Signale auf.
Gast
Jochen F. schrieb:
> Jochen F. schrieb:
>
>> Mehrwegeempfang.
> LMGTFY!

Da kannst du googeln, soviel du willst. Es stimmt einfach nicht! Bei 
digitalen Übertragungswegen können niemals Geisterbilder auftreten. Und 
genau das hast du behauptet. DVB-T würde das zur Vermeidung von 
Geisterbildern machen...
Persönliche Seite
Hallo DVB-T.

DVB-T schrieb:

>>> Mehrwegeempfang.
>> LMGTFY!
>
> Da kannst du googeln, soviel du willst. Es stimmt einfach nicht! Bei
> digitalen Übertragungswegen können niemals Geisterbilder auftreten. Und
> genau das hast du behauptet. DVB-T würde das zur Vermeidung von
> Geisterbildern machen...

Richtig. Wenn das Signal nicht richtig empfangen wird, und nicht 
vernüftigt decodiert werden kann, wird es verworfen.
Es wird also entweder richtig oder nichts angezeigt.

Trozdem erzeugt das verzögerte Signal eines anderen Ausbreitungsweges, 
was beim analogen Fernsehen "Geisterbilder" erzeugt hätte, auch bei 
digitalen Datensignalen eine Störung. Und zwar umso schlimmer, je 
breiter das Signal ist. Und irgendwann ist die Verbindung dann schlecht.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de
Gast
Rush .. schrieb:
> Drehenden Dipol ??   Wäre
> damit nicht die Wahrscheinlichkeit größer die richtige Polarisation der
> Welle zu empfangen. Dachte da an 7200 rpm ;-)

Das Drehen bekommst Du hin, die Kontaktsicherheit weniger. Dann wäre 
noch genauer nachzufragen ob Du "nur" die Zirkulation ändern möchtest 
oden bei einer meterlangen Yagi auch die Ziel-Richtung. Dann wäre da 
noch ein "kleines" mechanisches Problem. Außerdem könnte Dein Empfänger 
noch eine Reglung haben, die sich evtl. erst einschwingen muß, was auch 
Zeit braucht.
Jochen F. schrieb:
> Die Anteile stehen in einer bestimmten Phasenbeziehung zueinander, die
> bei der Rekombination beachtet werden muß, um das Maximum an
> auswertbarem Signal zu ergeben.

Wenn die Dipole in derselben Ebene liegen, dann ist das empfangene 
Signal bei Beiden phasengleich. Die Amplituden können unterschiedlich 
ausfallen.

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