Forum: HF, Funk und Felder Verstänisfrage


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von Sascha (Gast)


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Hallo,

auch auf die Gefahr hin, dass ich mich absolut lächerlich mache muss ich 
etwas fragen. Wenn ich einen Sender und einen Empfänger habe und es wird 
nur unidirektional gesendet, dann ist eine starke Antenne am Sender und 
eine "normale" Antenne am Empfänger denkbar. Ein Signal wird 
ausgestrahlt und jeder der kann empfängt es.

Wenn ich jetzt aber eine bidirektionale Verbindung habe (z.B. Wlan), 
bringt es mit doch nichts wenn ich eine starke/sehr gute Atenne auf der 
Routerseite habe und in meinem Endgerät ist eine normale Antenne 
verbaut. Das Signal käme ja evtl. an aber das Endgerät könnte nicht 
antworten.

Sehe ich das richtig oder liege ich daneben!? Mir wollte gerade ein 
Kollege klar machen, dass wenn er eine Richtfunkantenne auf ein weit 
entferntes Wlan ausrichtet , dass er dies mit einer guten Antenne 
empfangen kann. Ja aber nur wenn das Wlan seinerseits auch eine gute 
Antenne hat. Er meinte das sei egal....Also dass kann ich nicht 
glauben!?!?

Danke für Eure Antworten bei so einer banalen Frage....

Grüße..

von Helmut L. (helmi1)


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Sascha schrieb:
> Mir wollte gerade ein
> Kollege klar machen, dass wenn er eine Richtfunkantenne auf ein weit
> entferntes Wlan ausrichtet , dass er dies mit einer guten Antenne
> empfangen kann.

Recht hat der Kollege. Der Antennengewinn geht in beiden Richtung. Was 
gut sendet kann, kann auch gut empfangen.

Siehe Voyagersonden.  Die senden auch nur mit minimaler Leistung, aber 
die Empfangsantennen auf der Erde empfangen sie (70m Spiegel)

von antenneur (Gast)


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die Kette geht so (die Kabelverluste mal aussen vor):
*Sendeleistung
-->Sendeantenne
---->Luftstrecke
------>Empfangsantenne
-------->Empfaengerempfindlichkeit

Das "dumpfeste" Glied bestimmt die "Minimalbedingungen"; verbessern kann 
man an jedem Glied. Sinnvoll ist natuerlich eine "Ausgewogenheit" zu 
finden (will ich bei der hier noetigen Vereinfachung nich eroertern).

Dein Kollege hat recht :  setzt man auf der Empfaengerseite eine 
Antenne mit hohem Gewinn ein so ermoeglicht dies längere, staerker 
daempfende Luftstrecken zu ueberbruecken als 08-15-Stummelantennen (oder 
in Laptops intern verbaute).

Natuerlich kommt bei WLAN dazu dass an beiden Endstellen sowohl gesendet 
als auch Empfangen wird.

Die Kette lautet dann, zwischen den Standorte A und B:
* A-Sendeleistung/A-Empfaengerempfindlichkeit
<-->A-Antenne
<---->Luftstrecke
<------>B-Antenne
<-------->B-Sendeleistung/B-Empfaengerempfindlichkeit

D.h. die jeweilige Antenne an einem Standort bringt ihre "bessere Werte" 
typischerweise sowohl fuer die Sende- wie auch fuer die Empfangsrichtung 
zum spielen.

Zur Vereinfachung einer ersten Betrachtung kann man bei WLAN ungefaehr 
voraussetzen dass gewoehnliche (Consumer-)Geraete alle aehnliche 
Seldeleistungen und Empfangsempfindlichkeiten aufweisen.


Verbesserung an Stummelantennen sind mit Hausmittel möglich:
* http://www.freeantennas.com/projects/template2/

von Sascha (Gast)


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Dass heißt also wirklich, dass wenn ich eine Fritzbox mit Wlan habe die 
angenommen bis radius 3 Meter um mein Haus noch mit einem Laptop 
empfangbar ist, eine theoretisch Richtfunkantene aus 50 Meter sich mit 
meinem Wlan verbinden kann!?

von Marek N. (bruderm)


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Sascha schrieb:
> Dass heißt also wirklich, dass wenn ich eine Fritzbox mit Wlan habe die
> angenommen bis radius 3 Meter um mein Haus noch mit einem Laptop
> empfangbar ist, eine theoretisch Richtfunkantene aus 50 Meter sich mit
> meinem Wlan verbinden kann!?

Theoretisch ja.

von Helmut L. (helmi1)


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Sascha schrieb:
> Dass heißt also wirklich, dass wenn ich eine Fritzbox mit Wlan habe die
> angenommen bis radius 3 Meter um mein Haus noch mit einem Laptop
> empfangbar ist, eine theoretisch Richtfunkantene aus 50 Meter sich mit
> meinem Wlan verbinden kann!?

Ja, das geht. Ich habe mal an meinem Router eine Cantenna angeschlossen 
und bin auf 800m Reichweite gekommen.

von Baum (Gast)


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Helmut L. schrieb:
> Ja, das geht.

Doppel Bi-Quad eigenbau, immerhin die Straße runter. ca. 500m.

von Sven B. (scummos)


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Man kann die Frage sogar sehr allgemein beantworten: elektromagnetische 
Wellen funktionieren immer in beide Richtungen gleich, also es ist egal, 
wenn man die Ausbreitungsrichtung umdreht, der Prozess läuft dann 
einfach rückwärts ab. Deshalb gibt es auch keine nur in eine Richtung 
durchsichtigen Glasscheiben.

von Harald W. (wilhelms)


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Sven B. schrieb:

> Deshalb gibt es auch keine nur in eine Richtung
> durchsichtigen Glasscheiben.

Nicht alles was hinkt, ist ein Vergleich
https://de.wikipedia.org/wiki/Einwegspiegel

von Stefan M. (derwisch)


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Helmut L. schrieb:
> Ja, das geht. Ich habe mal an meinem Router eine Cantenna angeschlossen
> und bin auf 800m Reichweite gekommen.

Sehr richtig.
WLAN Gerümpel und ähnliches hat ab Werk nur deshalb so eine bescheidene 
Reichweite, weil die Antennen absichtlich Murks sind.

Ich habe an einen Fritz Repeater eine Richtantenne angeschlossen und 
erhalte eine saubere ( starkes Signal ) Verbindung über 1km.

Das Gleiche geht auch mit Funksteckdosen ( 433 MHz ), wenn man an den 
Empfänger eine Yagi Richtantenne anschliesst.

Ohne den Handsender zu manipulieren schaltet das Ding nun ebenfalls über 
1km sicher ein und aus.

Eine gute Antenne ist der beste Verstärker. Egal ob am Empfänger oder am 
Sender oder beides...
Antennengewinn ist für den Empfangsfall genauso gültig wie für den 
Sendefall.

von Bernd B. (microwave-designer)


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Hallo Sascha,

bei Deiner Betrachtung gilt
1
  Übertragungsparameter = proportional (Produkt aus
2
        (Gewinn Senderantenne
3
        Felddämpfung
4
        Gewinn Empfangsantenne)
5
        )

Es gilt das Produkt !

Alles andere ist heiße Luft.

Gruß

Bernd

von Guest (Gast)


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Stefan M. schrieb:
> WLAN Gerümpel und ähnliches hat ab Werk nur deshalb so eine bescheidene
> Reichweite, weil die Antennen absichtlich Murks sind.

Das ist Blödsinn. Die werden normalerweise so gebaut, dass sie möglichst 
isotrop sind.


Stefan M. schrieb:
> Ich habe an einen Fritz Repeater eine Richtantenne angeschlossen

Stefan M. schrieb:
> wenn man an den
> Empfänger eine Yagi Richtantenne anschliesst.

Merkst du was? Normalerweise soll der Empfang aus allen Richtungen 
gleich gut sein. Logisch dass mit einer Richtantenne der Empfang in eine 
Richtung besser wird. Wie ist der Empfang aus einer anderen Richtung? 
Ja, schlechter als mit der original Antenne.
Zudem muss die EIRP von 20dBm@2.4GHz und 23dBm@5GHz in jedem Fall 
eingehalten werden. Somit darf der Antennengewinn nicht beliebig hoch 
werden.

von antenneur (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Sven B. schrieb:
>
>> Deshalb gibt es auch keine nur in eine Richtung
>> durchsichtigen Glasscheiben.
>
> Nicht alles was hinkt, ist ein Vergleich
> https://de.wikipedia.org/wiki/Einwegspiegel

Tja, ein Einwegspiegel besteht eben nicht nur aus bloss einer 
Glassscheibe.

von Stefan M. (derwisch)


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Guest schrieb:
> Merkst du was? Normalerweise soll der Empfang aus allen Richtungen
> gleich gut sein. Logisch dass mit einer Richtantenne der Empfang in eine
> Richtung besser wird.

Ja, etwas anderes habe ich ja auch nicht behauptet.
Ich habe das gebastelt, weil ich in eine Richtung eine hohe Reichweite 
brauchte.
Das ist die Natur des Antennengewinns und der RICHT(!) Antennen.

Aber die eingebauten Antennen im Router oder Repeater sind alles andere 
als isotrop.

Geht auch garnicht, weil die umgebenden Bauteile, Platine, 
Abschrirmbleche, Leiterbahnen etc. das Abstrahldiagramm irgendwie 
verformen.
Wenn Du die Möglichkeit hast, das Abstrahldiagramm einen Routers 
aufzunehmen, wirst Du entsetzt sein.
Selbst wenn dein sonstiger Haushalt nur aus Plastik oder trockenem Holz 
besteht, wird dir dann klar werden, warum in der Küche die WLAN 
Verbindung gut ist, aber im Schlafzimmer bescheiden.

von Sven B. (scummos)


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Harald W. schrieb:
> Sven B. schrieb:
>
>> Deshalb gibt es auch keine nur in eine Richtung
>> durchsichtigen Glasscheiben.
>
> Nicht alles was hinkt, ist ein Vergleich
> https://de.wikipedia.org/wiki/Einwegspiegel

Erster Absatz des Artikels:
"Ein Medium, das solche Eigenschaften mit sich bringt, ist nach heutigem 
physikalischen Verständnis nicht möglich"

> Tja, ein Einwegspiegel besteht eben nicht nur aus bloss einer
> Glassscheibe.

Stimmt, die ist noch ein bisschen verspieglt. Der Einweg-Effekt ist aber 
rein physiologisch (bzw. wenn man pedantisch ist könnte man noch ein 
bisschen mit dem SNR herumargumentieren), und kommt daher, dass es auf 
der einen Seite sehr hell und auf der anderen sehr dunkel ist. Die Cops 
im Verhör-Raum stehen im Dunkeln, das Subjekt sitzt in einem sehr hell 
beleuchteten Raum. Dreht man das um, geht der "Einweg-Spiegel" ebenfalls 
in die andere Richtung.

: Bearbeitet durch User
von Helmut L. (helmi1)


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Stefan M. schrieb:
> Aber die eingebauten Antennen im Router oder Repeater sind alles andere
> als isotrop.
>
> Geht auch garnicht, weil die umgebenden Bauteile, Platine,
> Abschrirmbleche, Leiterbahnen etc. das Abstrahldiagramm irgendwie
> verformen.

Das ist nicht der Hauptgrund.

Man kann keinen isotropen Kugelstrahler bauen, der nach allen Richtungen 
gleich abstrahlt.

In den meisten Faellen ist es ja ein einzelner Stab der da als Antenne 
wirkt und der strahlt halt nur an seinen laengstseiten ab. In Richtung 
des Stabes selber erfolgt fast keine abstrahlung. Also hat so eine 
Stabantenne schon 1.76 dbi  Gewinn gegenueber einem theorischem 
Kugelstrahler.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Physikalisch sind Sende- und Empfangsantenne gleich. Aber die 
Vorschriften beziehen sich nur beim Sender auf die Richtwirkung, mit 
Isotropstrahler darf man mehr Sendeleistung draufgeben. Deshalb kann es 
sinnvoll sein, nur die Empfangsantenne stark bündelnd auszulegen.

von Erwin D. (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Deshalb kann es
> sinnvoll sein, nur die Empfangsantenne stark bündelnd auszulegen.

Senden bei WLAN nicht beide?

von Sven B. (scummos)


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Erwin D. schrieb:
> Christoph db1uq K. schrieb:
>> Deshalb kann es
>> sinnvoll sein, nur die Empfangsantenne stark bündelnd auszulegen.
>
> Senden bei WLAN nicht beide?

Ja. Theoretisch könntest du aber Senden und Empfangen über zwei 
verschiedene Antennen machen, also insgesamt 4.

von farfaraway (Gast)


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Sven B. schrieb:
> Man kann die Frage sogar sehr allgemein beantworten:
> elektromagnetische
> Wellen funktionieren immer in beide Richtungen gleich, also es ist egal,
> wenn man die Ausbreitungsrichtung umdreht, der Prozess läuft dann
> einfach rückwärts ab. Deshalb gibt es auch keine nur in eine Richtung
> durchsichtigen Glasscheiben.

Angenommen man hat eines von diesen kleinen ESP32 Modulen irgendwo 
werkeln..

Dann reicht es doch niemals aus, aus 1000 Metern Entfernung, auch mit 
einer noch so tollen W-Lan Richtantenne auf das Ding zu halten und eine 
brauchbare bidirektionale Datenverbindung zu erhalten?

Ernsthaft?!?

von Guest (Gast)


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farfaraway schrieb:
> Dann reicht es doch niemals aus, aus 1000 Metern Entfernung, auch mit
> einer noch so tollen W-Lan Richtantenne auf das Ding zu halten und eine
> brauchbare bidirektionale Datenverbindung zu erhalten?

Doch, rein rechnerisch schon. Beim Senden wird mehr Energie in die 
entsprechende Richtung abgestrahlt, beim Empfangen ist die Antenne aus 
der selben Richtung um den gleichen Antennengewinn empfindlicher.

Antennengewinn + Freespace Loss + Antennengewinn (jeweils in dB). Wurde 
weiter oben bereits erklärt.

von Sven B. (scummos)


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farfaraway schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Man kann die Frage sogar sehr allgemein beantworten:
>> elektromagnetische
>> Wellen funktionieren immer in beide Richtungen gleich, also es ist egal,
>> wenn man die Ausbreitungsrichtung umdreht, der Prozess läuft dann
>> einfach rückwärts ab. Deshalb gibt es auch keine nur in eine Richtung
>> durchsichtigen Glasscheiben.
> Dann reicht es doch niemals aus, aus 1000 Metern Entfernung, auch mit
> einer noch so tollen W-Lan Richtantenne auf das Ding zu halten und eine
> brauchbare bidirektionale Datenverbindung zu erhalten?

So brauchbar wie es mit dem ESP8266 halt wird :D aber doch, klar. Mit 
einer ordentlichen Antenne kommst du da ohne Probleme einen Kilometer 
weit, warum nicht?

von Bernd B. (microwave-designer)


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Christoph db1uq K. schrieb schon richtig im Beitrag #5490817:
> Deshalb kann es
> sinnvoll sein, nur die Empfangsantenne stark bündelnd auszulegen.

... und bei einer "Bündelung" durch eine gerichtete Empfangsantenne 
blendet man die Störer aus der falschen Richtung aus. Das hilft so 
manches Mal.

Gruß

Bernd

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