Hallo zusammen,
ich habe vor einiger Zeit sechs Lautsprecher-Boxen gebaut, die per Funk
synchronisiert einen Sound abspielen. Es gibt einen "Master", der
vorgibt, wann der Sound abgespielt werden soll und fünf "Slaves", die
sobald sie eine entsprechende Nachricht vom Master bekommen, den Sound
abspielen.
Im Master ist ein RFM12BP Transmitter (500mW, Duty-Cycle berücksichtigt)
und in den Slaves sind RFM01 Receiver verbaut. Alles verwendet 868MHz
mit jeweils einem einfachen 83mm langem Draht als Antenne. Zur
Stromversorgung ist in jeder Box ein 12V Bleiakku verbaut.
Das ganze funktioniert auch soweit, allerdings habe ich
Reichweitenprobleme. Weiter als 100m komme ich kaum. Wünschenswert wären
200-300m, was mit dem 500mW Transmitter ja auch theoretisch möglich sein
sollte.
Die Boxen stehen auf einem Sportplatz auf dem Boden. Die Reichweite wird
deutlich besser, wenn ich die Boxen etwas erhöht abstelle, z.B. auf
einem Hocker.
Nach etwas Recherche bin ich auf dem Pfad, dass dem Funksystem
Groundplane fehlt. Die Groundplane von dem Funkmodul ist leider parallel
zur Antenne und nicht orthogonal zur Antenne.
Meint ihr, dass sich die Reichweite mit einer Dipolantenne oder einer
Groundplane-Antenne deutlich verbessert? Oder eine Cloverleaf?
Vielen Dank für Eure Hilfe!
Jan
Jan schrieb:> Nach etwas Recherche bin ich auf dem Pfad, dass dem Funksystem> Groundplane fehlt. Die Groundplane von dem Funkmodul ist leider parallel> zur Antenne und nicht orthogonal zur Antenne.
hmmm....die fehlende Groundplane ist leider parallel zur
Antenne.....grübel, grübel....und nicht orthogonal zur
Antenne.....grübel, grübel....
Du hast deine Recherchen noch nicht weit genug betrieben, das solltest
du verfolgen.
Du kannst auch eine alte Mehrelemente-UHF-Yagi-TV-Empfangsantenne sowohl
zum Senden, als auch zum Empfangen verwenden. Die Sendeleistung sollte
nicht höher als ca. 1 Watt sein, weil sonst evtl. der Ferritübertrager
(Anpass-Balun von 75 auf 300 Ohm) zu warm wird.
Wir hatten für unseren Piratensender in den 80ern eine VHF-Antenne mit
einem 178 MHz FM-Signal mit einer Sendeleistung von 0,75 Watt
angesteuert, und konnten damit 700 Meter weit zu unserem
Frequenzumsetzer (auf UKW umgesetzt) funken. Auf eine Anpassung von 50
Ohm auf 75 Ohm haben wir verzichtet (Stehwellenverhältnis ca. 1 zu 1,5).
Das sieht bestimmt chic aus, auf jeder Lautsprecherbox eine Yagi.
Jan schrieb:> Die Reichweite wird> deutlich besser, wenn ich die Boxen etwas erhöht abstelle, z.B. auf> einem Hocker.
Da gibt es so Fahnenmasten aus Aluminium, 5m hoch, das sollte für eine
gute Verbindung ausreichen.
Hallo Jan,
bei so schlecht beschriebenen Projekten kommen hier
meist nur wenig Zielführende Antworten. Mach doch
einfach ein paar Bilder wo man die Antennenankopplung
sieht. Der Fehler kann aber auch in der Parametrierung
liegen. Da hilft es nur seinen Code mal zu zeigen.
Mit einer L1/4 Antenne können diese Module schon bis
zu 1000m Daten übertragen. Deutlich besser wird es dann
mit Koax-Dipolen.
MfG Torsten
hallo jan,
also 100m @500mW kommt mir auch etwas wenig vor,
ich würde zwei boxen (den master und einen der slaves)
mit einer einfachen triple-leg verbinden,
(anbei ein bild meiner triple-leg, diese ist für 75ohm)
bei dir für 50 ohm die 3 radiale nur 45grad nach unten biegen,
vg frank.
>Die Boxen stehen auf einem Sportplatz auf dem Boden. Die Reichweite wird>deutlich besser, wenn ich die Boxen etwas erhöht abstelle, z.B. auf>einem Hocker.
das hat sicherlich was mit der Fresnelzone zu tun.
Die Antenne freud sich zwar über eine gute Erde, aber die Funkwellen
selbst wollen nicht unbedingt paar cm über Grund entlangschlappern.
Deswegen die Verbesserung beim Anheben.
Hallo zusammen,
danke für die Zahlreichen Antworten!
Ein Yagi außen am Holzgehäuse kommt leider nicht in Frage, das diese
Boxen sehr robust sein müssen. Die Antenne muss also innen liegen.
Leider kommt es für die Anwendung auch nicht in Frage, die Boxen erhöht
aufzustellen. Also kein Mast oder ähnliches.
Bisher waren Lambda/4 Antennen verbaut und so ausgerichtet, dass die
Abstrahlcharakteristik zur Anwendung passt, also orthogonal zum Boden.
Ich habe jetzt mal Koax-Dipole gebaut und werde das testen.
>>Die Antenne freud sich zwar über eine gute Erde
Die Antenne ist ca 30cm vom Boden entfernt, aber die Masse des
Funkmoduls ist nicht mit der Erde verbunden. Daher kam die Idee, dass
dem Funksystem eine gute Masse fehlt. Deswegen versuche ich jetzt mal
die Koax-Dipol Antenne.
>>Fresnelzone
Danke für den Tipp, aber dagegen kann man wohl nicht viel machen, oder?
Außer eine empfindlichere Empfangsantenne zu bauen?!
>>ich würde zwei boxen mit einer einfachen triple-leg verbinden
Das wird dann wohl mein nächster versuch, wenn der Koaxdipol nicht
reicht :-)
>>Du hast deine Recherchen noch nicht weit genug betrieben, das solltest
du verfolgen.
Ich frage hier, um Ansätze zu bekommen zum recherchieren. Das ich mir
Funktechnik nicht in ein paar Tagen komplett erarbeiten kann ist mir
klar.
>>grübel, grübel...
Vielleicht habe ich mich ein bisschen mißverständlich ausgedrückt,
besser:
Die kleine Groundplane von der Funkmodulplatine ist leider parallel
zur Antenne ausgerichtet. Deswegen kann sie nicht gut als Groundplane
für die Lambda/4 Antenne beitragen im Sinne einer Groundplaneantenne
(Lambda/4 Draht orthogonal zu einer Massefläche). Die Masse des Moduls
ist nicht mit der Erde verbunden.
Viele Grüße
Jan
Hallo Jan,
in eine Holzbox eingebaute Antenne wird in dem
Frequenzbereich schon stark gedämpft oder Verstimmt.
Lässt sich das Modul nicht mit einem metallischen
Gehäuse auf die Holzbox bauen und die Antenne aus
dem Gehäuse herausführen. Siehe Bild.
Gruß Torsten
Vielleicht kann man es ja mit Antennenoptimierung und dem RFM-Modul
hinbekommen - ich persönlich halte von der ganzen RFM-Reihe sehr wenig.
Wenn man sich die Historie anschaut, dann sind das (vielleicht nicht
alle) Kopien von bekannten Transceiver-Chips. Die zigtausend Beiträge in
diesem Forum bzgl. RFMxxx zeugen ja nicht gerade von einem problemlosen
Betrieb. Wie gesagt, meine Meinung, vielleicht liege ich ja auch falsch.
Bei einem solchen Projekt würde ich einfach mal andere Funkmodule
testen.
Ein paar Ideen:
- LoRa-Funk ist in der höchsten Reichweitenstufe mit einiger Latenz
behaftet und damit vielleicht ungeeignet. Man kann aber eine andere
Modulation wählen, in der die Reichweite nicht ganz so hoch ist aber
dennoch hier locker ausreichen könnte. Mit den leicht beschaffbaren es
und günstigen RN2483 Modulen (15€) kann man das gut und einfach testen.
Die sind normalerweise vorgesehen für Betrieb mit einem Koordinator,
lassen sich aber auch sehr einfach peer-to-peer betreiben. Dann fällt
bei der Suche nach LoRa neuerdings noch die Firma micromicro.ch auf, die
werben mit noch besseren Reichweiten. Ein Modul ist im XBee Formfaktor
erhältlich, das ist noch basteltauglich. Habe ich aber keine Erfahrungen
bisher.
Amber Wireless AMB8636, ein "richtiges" 500mW Modem mit guten Sende und
Empfangseigenschaften, kostet aber auch. Kleinere Alternativen wären das
AMB8626 oder das AMB8826 - die habe ich nicht getestet, würde denen die
Aufgabe aber zutrauen. Einfach mal anrufen und fragen.
Radiocrafts RC1180HP-RC232 : auch ein professionelles 500mW Modul mit
einfachen Befehlssatz. Könnte man auch testen. Gibt es bei glyn.de oder
greatech.de. Wäre auch ein Versuch wert.
Als Bastellösung vielleicht noch das ESP8266, dem werden ja auch
sagenhafte Reichweiten nachgesagt. 2.4GHz WLAN ist aber bei viel
Publikum und vielen Handys vlt. problematisch.
Die Empfangsstärke der RFM01 Module lässt sich enorm steigern, wenn man
sie mit ordentlich abgedrosselter Versorgung betreibt und das SPI über
ein paar Ferritperlen oder Dämpfungswiderstände zieht.
Dabei kann man direkt auf die Platine SMD Kondis setzen und die
Versorgung z.B. über 33-100µH Drosseln leiten.
Es hilft auch, das Modul etwas vom steuernden MC abzusetzen und
natürlich eine sinnvolle Kombination von Bandbreite (je schmaler desto
weiter) und Baudrate (je langsamer desto schmaleres Signal) zu wählen.
Ich habe mit 9600 Baud und RFM02/RFM01 jedenfalls schon 300m ohne
Probleme überbrückt.
Matthias S. schrieb:> Ich habe mit 9600 Baud und RFM02/RFM01 jedenfalls schon 300m ohne> Probleme überbrückt.
Ach, noch vergessen - die Antennen waren geschlachtete aus CT1
Funktelefonen.
Jens G. schrieb:> Deswegen die Verbesserung beim Anheben.
Der Sichthorizont ist bei 30 cm Höhe recht klein. Die Basisstation etwas
erhöhen dürfte die billigste Lösung sein (solange das nasse Gras nicht
noch höher ist). 500mW könnten bei ausreichender Höhe kilometerweit
reichen, solange keiner stört.
500 mW erscheint mir eine ziemlich hohe Sendeleistung. Ich denke für
deine Anwendung kommen die Beschränkungen der SRD (short range devices)
zum Zuge -> 25 mW 0,1 % duty cycle.
Wie wär's denn mit LoRa oder einer schmalbandigen Übertragung. Da
sollten im Freifeld bis 15 km drin sein.
Grüße
5clowne
Hallo zusammen,
so, nachdem ich nun verschiedene Antennen ausprobiert habe und
feststellen musste, dass es keine große Reichweitenveränderung gibt,
habe ich mir heute nochmal den Code vorgenommen. Mir war entfallen, dass
ich als ich die Boxen vor 4 Jahren gebaut habe, den Sender
softwareseitig um 7,5dB (txpower=3) gedrosselt habe.
Dies habe ich damals gemacht, weil ich bei höherer Sendeleistung mit den
Empfängern nichts mehr empfangen konnte. Nun habe ich versucht
herauszufinden was da los ist, aber leider findet man zu dem RFM12BP nur
sehr wenige Erfahrungen. Nur hinweise, dass das Modul wohl sehr
empfindlich bezüglich der Versorgungsspannung für die Endstufe ist. Dann
habe ich mir meine Platine genauer angeschaut - und siehe da, der 100nF
SMD-Kondensator vor der Endstufe ist gebrochen... ausgetauscht, jetzt
kann ich auch mit voller Leistung senden :-) ... der Reichweitentest
erfolgt dann bald.
Vielleicht interessiert es jemanden: Das RFM12BP scheint erst bei
txpower<3 die 12V Endstufe zu benutzen. Darunter funktioniert die
Kommunikation bei mir auch ohne 12V.
>25 mW 0,1 % duty cycle
Hat sich da was geändert? Bei meiner Recherche damals kam raus, das
500mW bei 0,1% duty cycle erlaubt sind.
Viele Grüße
Jan
Hallo Jan,
(habe es mal rausgeschrieben)
es gibt eine Allgemeinzuteilung von Frequenzen zur Nutzung durch
Funkanwendungen mit geringer Reichweite für nicht näher spezifizierte
Anwendungen (SDR) von 869.4 - 869.65 MHz mit maximal zulässige
äquivalenter Strahlungsleistung von 500 mW/ERP, zur Übertragung von
Daten und Tonsignalen über kurze Entfernung.
Diese Allgemeinzuteilung ist bis zum 31.12.2024 befristet.
Dabei sind Frequenzzugangs- und Störungsminderungstechniken einzusetzen,
deren Leistung mindestens den Techniken entspricht, die in den gemäß
Richtlinie 1999/5/EG bzw. des FTEG verabschiedeten harmonisierten Normen
vorgesehen sind. Alternativ kann ein maximaler Arbeitszyklus von 10%
verwendet werden. (Duty Cycle < 10%) Für analoge Videoanwendungen darf
der Frequenzteilbereich nicht verwendet werden.
Also:
869.4 - 869.65 MHz
band center = 869,525
band width = 250 kHz
max. frequency deviation = 120 kHz
Bei:
frequency deviation = 90 kHz
min. frequency = 869.435 / low bit
center frequency = 869.525
max. frequency = 869.615 / high bit
Gruß Torsten
