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Forum: HF, Funk und Felder Antennenqualität für 2.4GHz


Autor: Fabian K. (fabiankurt)
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Ich arbeite an einem Projekt mit einer Outdoor-Wlan Verbindung (2.4GHz) 
über 50-150m mit Videobild-Übertragung. Im Moment erreichen wir bei 
5Mbit stabil nur 70m.

Als Antennen verwenden wir im Moment die Bulgin 407 weil diese IP68 
erfüllt. Die ist spezifizert für 2.4GHz. Ich habe mal zwei Antennen 
geöffnet: Die Strahler sind unterschiedlich lang. Bei der einen ist der 
Strahler 22mm und bei der anderen 26mm (Siehe Anhang).

Meines Wissens müsste der Strahler bei Lambda/4 optimal 31mm lang sein. 
Machen bei der Strahlerlänge die paar Millimeter einen grossen 
Unterschied in der Reichweite?

Autor: GHD (Gast)
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Fabian K. schrieb:
> Meines Wissens müsste der Strahler bei Lambda/4 optimal 31mm lang sein.
> Machen bei der Strahlerlänge die paar Millimeter einen grossen
> Unterschied in der Reichweite?

Wenn die Antenne elektrisch gesehen Lambda/4 hat, das ist das 
Kriterium.  Der Drahtstummel ist mit Absicht kürzer. In der Praxis sind 
die Antennen immer kürzer. Das ganze nennt man dann Verkürzungsfaktor -> 
Google. Die Anpassung wird recht weit gestreut sein, darum sind diese 
Tüllen da. Am Messgerät wird die Tülle entsprechend platziert und dann 
bei im VSWR Minimum bei 50 Ohm fixiert. So wird quasi jede Antenne 
individuell angepasst. Wenn du das überprüfen möchtest, benötigst du 
einen Vektor Netzwerk Analyzer mit einer Reflexionsmessbrücke.

Fabian K. schrieb:
> Machen bei der Strahlerlänge die paar Millimeter einen grossen
> Unterschied in der Reichweite?

Kommt auf vieles andere u.A. WLAN Sender / Karte, Zuleitungen, ... an. 
Ich würde davon ausgehen, dass die Antenne passt. Ist evtl. das Spektrum 
schon recht voll? Was sagt die WLAN Karte dazu? Welche Kanäle? Wieso 
kein MIMO? Wieso ein Lambda/4 Dipol? Könnt ihr keine Richtantenne 
verwenden?

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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GHD schrieb:
> Die Anpassung wird recht weit gestreut sein, darum sind diese Tüllen da.

Die „Tülle“ ist ein λ/4-Sperrtopf (-> Google).

Für eine solche Entfernung würde ich keinen Rundstrahler nehmen,
sondern irgendeinen Richtstrahler.  Persönlich habe ich gute
Erfahrungen mit den Antennen von WA5VJB gemacht:

http://www.wa5vjb.com/

wenngleich die dort gezeigte Yagi bei mir nicht ganz auf 2,4 GHz
resonant war (genauen Wert habe ich nicht im Kopf).  Mit der kleinen
Logperiodic von ihm (2 - 11 GHz) haben wir seinerzeit eine
Fernsehsendung der Fußball-WM in den Hof übertragen über ca. 40 m,
Gegenseite war ein normaler Laptop.

IP68 wäre aber dann nochmal eine andere Nummer.  Man könnte die
Antenne gut lackieren, wenngleich das die Resonanz ein wenig nach
unten verschieben wird.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Hp M. (nachtmix)
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Jörg W. schrieb:
> IP68 wäre aber dann nochmal eine andere Nummer.  Man könnte die
> Antenne gut lackieren, wenngleich das die Resonanz ein wenig nach
> unten verschieben wird.

Besonders wenn sie nass wird...

Autor: Possetitjel (Gast)
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Jörg W. schrieb:

> [...] die dort gezeigte Yagi [...]

Warum sind eigentlich Helicals für diesen Zweck so
unbeliebt?

Die bündeln je nach Länge auch ziemlich gut, haben
aber den Vorteil, dass sie breitbandig sind.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Possetitjel schrieb:

> Warum sind eigentlich Helicals für diesen Zweck so
> unbeliebt?

Nun, als „unbeliebt“ würde ich sie auch nicht gerade bezeichnen.

> Die bündeln je nach Länge auch ziemlich gut, haben
> aber den Vorteil, dass sie breitbandig sind.

Breitbandig?  Ihre Wirkung beruht ja auf der Superposition mit je 1λ
pro Umdrehung.

Aber für das bisschen 2,4-GHz-ISM-Band sicher allemal breitbandig
genug.

Da fällt mir gerade ein: davon haben wir auch noch zwei hier
rumliegen:

https://luxul.com/xw-24o-h10

Die sind auch außentür-fähig.  Deutscher Händler wäre Vivateq:

http://www.vivateq.de/

Autor: Fabian K. (fabiankurt)
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Vielen Dank für die Antworten.

GHD schrieb:
> Wieso
> kein MIMO? Wieso ein Lambda/4 Dipol? Könnt ihr keine Richtantenne
> verwenden?

MIMO verwenden wir bereits.
Das ganze ist Teil eines Meshnetzwerkes mit sich bewegenden Komponenten, 
deshalb können wir keine Richtantennen verwenden.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Fabian K. schrieb:
> Das ganze ist Teil eines Meshnetzwerkes mit sich bewegenden Komponenten,
> deshalb können wir keine Richtantennen verwenden.

Auf einer von beiden Seiten kann man normalerweise schon Richtantennen
benutzen.

Ansonsten habt ihr einfach nicht erfüllbare Anforderungen: der Gewinn
bei einer Antenne lässt sich ausschließlich dadurch erreichen, dass
sie die Strahlung nicht gleichmäßig im Raum verteilt (Isotropstrahler),
sondern in einzelne Raumrichtungen bündelt.  Sendeleistung und
Empfängerempfindlichkeit sind mehr oder weniger vorgegeben, zusammen
mit dem Antennengewinn ergibt sich daraus die maximal überbrückbare
Entfernung.

Autor: Possetitjel (Gast)
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Jörg W. schrieb:

> Possetitjel schrieb:
>
>> Warum sind eigentlich Helicals für diesen Zweck so
>> unbeliebt?
>
> Nun, als „unbeliebt“ würde ich sie auch nicht gerade
> bezeichnen.

Naja, im Zusammenhang mit WLAN kenne ich keinen einzigen
Bauvorschlag für eine Helical. Ganz im Gegensatz zu der
Dosenantenne aus der c't, den Styropor-Yagis und und und...

>> Die bündeln je nach Länge auch ziemlich gut, haben
>> aber den Vorteil, dass sie breitbandig sind.
>
> Breitbandig?

Ja.
Das Diagramm im Rothammel gibt als Beispiel den Bereich
400MHz bis 700MHz an, wenn ich mich recht entsinne. Der
Gewinn fällt natürlich zu den Grenzen hin ab, verläuft
aber recht stetig. Kein großes Gezappel.

Das ist fast eine Oktave und also weit von allem weg,
was mit einer Yagi geht.

> Aber für das bisschen 2,4-GHz-ISM-Band sicher allemal
> breitbandig genug.

Ja -- es ging mir auch primär um Nachbausicherheit. Nicht
jeder kann eine 2.4GHz-Yagi am NWA nachmessen. Wenn eine
Helical 10% daneben liegt, interessiert das praktisch gar
nicht.
Ob das Ding 10dB oder 12dB Gewinn hat, ist ziemlich Banane.

> Da fällt mir gerade ein: davon haben wir auch noch zwei
> hier rumliegen:
>
> https://luxul.com/xw-24o-h10

Sieht ja sehr seewasserfest aus... :)

Autor: Possetitjel (Gast)
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Jörg W. schrieb:

> Ansonsten habt ihr einfach nicht erfüllbare Anforderungen:
> der Gewinn bei einer Antenne lässt sich ausschließlich
> dadurch erreichen, dass sie die Strahlung nicht gleichmäßig
> im Raum verteilt (Isotropstrahler), sondern in einzelne
> Raumrichtungen bündelt.

Stimmt.

Allerdings müssen auch Rundstrahler - je nach Anwendung - nicht
nach oben strahlen. Das lässt sich wohl mit gestockten Antennen
erreichen.
Ich weiss nicht, was damit so geht, aber 5dB mehr Gewinn auf
jeder Seite sind vielleicht machbar. Gegebenenfalls langt das
schon.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Possetitjel schrieb:

> Naja, im Zusammenhang mit WLAN kenne ich keinen einzigen
> Bauvorschlag für eine Helical.

Stimmt, das sieht erstaunlich dünn aus, obwohl sie bei Wikipedia
recht gut beschrieben ist (mit Foto):

https://de.wikipedia.org/wiki/Wendelantenne

> Das ist fast eine Oktave und also weit von allem weg,
> was mit einer Yagi geht.

Ja, ich hätte unter „breitbandig“ halt eher die LPDA als Vergleich
im Sinn gehabt.

> Ja -- es ging mir auch primär um Nachbausicherheit. Nicht
> jeder kann eine 2.4GHz-Yagi am NWA nachmessen.

Daher hatte ich ja auch den Link auf WA5VJB gebracht, wo man
sowas kaufen kann.

Possetitjel schrieb:
> Ich weiss nicht, was damit so geht, aber 5dB mehr Gewinn auf jeder Seite
> sind vielleicht machbar.

Hängt davon ab, ob der mobile Knoten in allen drei Raumrichtungen
beweglich sein muss oder nicht.

Autor: Possetitjel (Gast)
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Jörg W. schrieb:

>> Das ist fast eine Oktave und also weit von allem weg,
>> was mit einer Yagi geht.
>
> Ja, ich hätte unter „breitbandig“ halt eher die LPDA
> als Vergleich im Sinn gehabt.
>
>> Ja -- es ging mir auch primär um Nachbausicherheit.
>> Nicht jeder kann eine 2.4GHz-Yagi am NWA nachmessen.
>
> Daher hatte ich ja auch den Link auf WA5VJB gebracht,
> wo man sowas kaufen kann.

Schande über mich.

Ich war innerlich auf Selbstbau fixiert; da kommt eine
LogPer nicht wirklich in Frage, und auch eine Yagi kann
grenzwertig sein, wenn man sie nicht messen kann. Daher
mein Abdriften zur Helical.

> Possetitjel schrieb:
>> Ich weiss nicht, was damit so geht, aber 5dB mehr
>> Gewinn auf jeder Seite sind vielleicht machbar.
>
> Hängt davon ab, ob der mobile Knoten in allen drei
> Raumrichtungen beweglich sein muss oder nicht.

Logisch.

War nur als Hinweis an den TO gedacht, mal in diese
Richtung zu denken. Wir kennen ja seine genaue Anwendung
nicht.

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