Forum: HF, Funk und Felder Funkwellenausbreitung Indoor 433 vs 868 MHz


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von Lukas (Gast)


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Guten Abend zusammen,
zu der Funkwellenausbreitung innerhalb von Gebäuden hätte ich eine 
Frage.

Eignet sich 433 MHz mit 10 dBm oder 868 MHz mit 14 dBm für die 
Vernetzung besser?

Im Grunde liegt die Freiraumdämpfung bei 433 MHz 6 dB unterhalb der bei 
868 MHz. Dadurch, dass die erlaubte Sendeleistung aber widerrum 4 dBm 
größer ist bei 868 MHz, sollte sich die Differenz in der Reichweite 
durch die Begrenzung der Sendeleistung doch stark reduzieren, zumindest 
im freien Feld?
Wie kann man die ganze Rechnung auf die Reichweite in einem Gebäude 
beziehen? Oder ist die Rechnung über die Freiraumdämpfung schon eine 
gute Näherung, zumindest um die beiden genannten Frequenzen mit ihren 
Sendeleistungen zu vergleichen.

: Verschoben durch Moderator
von hinz (Gast)


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Beides sind SRD. Rate mal weshalb bei 868MHz mehr Sendeleistung 
erlaubt ist.

von Jürgen W. (Firma: MED-EL GmbH) (wissenwasserj)


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Vergiß' nicht den Antennengewinn:
lambda/4-Antennen haben 2-3 dBi; das sind bei 433MHz 173mm 
Antennenlänge; bei 868MHz aber nur 87mm.

Dazu gibt's bei 868MHz einen Duty-Cycle <1%, bei 433MHz entweder <10% 
oder unter bestimmten Bedingungen gar keine Beschränkung.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Jürgen W. schrieb:
> Dazu gibt's bei 868MHz einen Duty-Cycle <1%

Das ist zu stark vereinfacht: es gibt Bandbereiche mit 10 % DC, und es 
gibt immer die Option LBT, mit der es keinen Duty Cycle gibt (die aber 
vermutlich kaum jemand nutzt).

> bei 433MHz entweder <10%
> oder unter bestimmten Bedingungen gar keine Beschränkung.

434 MHz hat da keinerlei Limitierung, denn es ist (trotz SRD) ein 
ISM-Band. ISM-Geräte dürfen da sowieso beliebig herumschweinern, und 
außerdem liegt das alles im Amateurfunkband, in dem Funkamateure ganz 
legal mit bis zu 750 W arbeiten dürfen. Nicht, dass diese nun unbedingt 
drauf erpicht wären, gerade im ISM-Bandsegment zu arbeiten – aber wenn 
du neben der Kiste auch nur jemanden mit einer Afu-Handfunke hast, die 5 
W macht, dann legt die das bisschen SRD-Strecke auch dann noch lahm, 
wenn sie ein paar MHz drüber oder drunter arbeitet.

Aus all diesen Gründen wurde ja letztlich 868 MHz als SRD-Band 
geschaffen (das kein ISM-Band ist).

Ansonsten ist das natürlich alles UHF. Ein paar dicke Betonmauern halten 
da immer alles auf. „Im Gebäude“ ist daher nur eine sehr unzureichende 
Angabe für genauere Aussagen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Lukas (Gast)


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Jürgen W. schrieb:
> Vergiß' nicht den Antennengewinn:
> lambda/4-Antennen haben 2-3 dBi; das sind bei 433MHz 173mm
> Antennenlänge; bei 868MHz aber nur 87mm.
Das hatte ich jetzt erstmal vernachlässigt, aber sollte natürlich später 
auch mit berücksichtigt werden, dass die Antenne dementsprechend größer 
wird .

Jörg W. schrieb:
> Das ist zu stark vereinfacht: es gibt Bandbereiche mit 10 % DC, und es
> gibt immer die Option LBT, mit der es keinen Duty Cycle gibt (die aber
> vermutlich kaum jemand nutzt).
Häufig werden ja nur die Bereiche mit 1% DC genutzt und der Begrenzung 
auf 25 mW Sendeleistung.

> Ansonsten ist das natürlich alles UHF. Ein paar dicke Betonmauern halten
> da immer alles auf. „Im Gebäude“ ist daher nur eine sehr unzureichende
> Angabe für genauere Aussagen.

Es sollten z.B. ein paar Etagen in Mehrstöckigen Häusern per Funk 
überbrückt werden können. Viele Funksysteme schaffen das zwar nicht, 
aber es gibt ja noch die LPWA Netzwerke, die sollten das ja zum Teil 
schaffen mit entsprechend guter Hardware und Empfangssensibilität.

von Horst S. (petawatt)


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Wer relativ zuverlässig eine Funkverbindung mit 433 / 868 MHz betreiben 
will braucht quarzstabile und schmalbandige Sender und Empfänger. Da 
wird viel Schrott angeboten. Die China-Bauteile für 4,98€ reichen da 
nicht aus.
Grüße von petawatt

von HF-Noob (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> gibt immer die Option LBT, mit der es keinen Duty Cycle gibt

Und wie viele Minuten darf man dann senden, wenn der Kanal als 'frei' 
erkannt wurde?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Lukas schrieb:

> Es sollten z.B. ein paar Etagen in Mehrstöckigen Häusern per Funk
> überbrückt werden können.

Auch das ist sehr unspezifisch.

Durch 5 Holzbalken geht das problemlos, eine einzelne genügend bewehrte 
Stahlbetondecke kann aber schon das Ende sein.

> Viele Funksysteme schaffen das zwar nicht,
> aber es gibt ja noch die LPWA Netzwerke, die sollten das ja zum Teil
> schaffen mit entsprechend guter Hardware und Empfangssensibilität.

Sensibilität ist indirekt proportional zur Bandbreite und damit zur 
Datenrate.

Wo ein LoRa noch dicke durchkommt, schafft es ein WiFi nie und nimmer.

HF-Noob schrieb:
> Und wie viele Minuten darf man dann senden, wenn der Kanal als 'frei'
> erkannt wurde?

"Minuten" sowieso nicht, eher Millisekunden.

Aber die exakten Bedingungen darfst du dir gern selbst in der EN 300 220 
nachlesen.

von Lukas (Gast)


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Horst S. schrieb:
> Wer relativ zuverlässig eine Funkverbindung mit 433 / 868 MHz
> betreiben
> will braucht quarzstabile und schmalbandige Sender und Empfänger. Da
> wird viel Schrott angeboten. Die China-Bauteile für 4,98€ reichen da
> nicht aus.
> Grüße von petawatt

Zum Einsatz kommen LoRa Transceiver von Semtech (SX1261 oder SX1262) mit 
LoraWAN. Ist zwar keine ultra-schmalband Technologie mit 125-500 kHz, 
aber ich nehme an besser als die China Module die es überall im Internet 
zu kaufen gibt.

Jörg W. schrieb:
> Durch 5 Holzbalken geht das problemlos, eine einzelne genügend bewehrte
> Stahlbetondecke kann aber schon das Ende sein.
>
> Sensibilität ist indirekt proportional zur Bandbreite und damit zur
> Datenrate.

Habe das ganze mal mit anderen Transceivern wie den oben genannten 
getestet, die haben eine Sensibilität von ca. -110 dBm. Die schaffen 
schon eine dicke Industrie-Betondecke.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Lukas schrieb:
> Zum Einsatz kommen LoRa Transceiver von Semtech (SX1261 oder SX1262) mit
> LoraWAN. Ist zwar keine ultra-schmalband Technologie mit 125-500 kHz

Naja, zur Bandbreite kommt hier noch der Spreizgewinn dazu (also eine 
Redundanz im Signal).

Damit kommst du schon ganz gut durch die Kante, ist halt nur nicht 
schnell.

Ich würde aus den schon genannten Gründen 868 MHz bevorzugen, auch wenn 
theoretisch die Durchdringung von Mauerwerk bei niedriger Frequenz etwas 
besser ist.

von Horst S. (petawatt)


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Für kleine Datenraten nutze ich Module von HM Funktechnik:
http://www.hmradio.de/funkmodule.html

Grüße von petawatt

von Lukas (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Damit kommst du schon ganz gut durch die Kante, ist halt nur nicht
> schnell.

Schnell braucht die Übertragung auch nicht sein.

Eine Frage hätte ich noch zur Angabe des ERP Wertes in der 
Allgemeinzuteilung. Bei 868 MHz sind das 25 mW, also ca. 14 dBm ERP. 
Jetzt habe ich ja die LoRa Module SX1262 erwähnt, welche eine 
Sendeleistung von 14 dBm besitzen. Darf dann an das Modul nur eine 
Antenne mit 0 dBi??

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Lukas schrieb:
> Darf dann an das Modul nur eine Antenne mit 0 dBi??

Nein, mit 0 dBd.  ERP = "Effective Radiated Power" bezieht sich auf 
einen Dipol.

EIPR = "Effective Isotrope Radiated Power" bezieht sich auf eine 
(technisch nicht existierende) Isotropantenne.

Die Differenz zwischen beiden beträgt 2,15 dB.  14 dBm ERP sind also 
16,15 dBm EIRP (natürlich nur in der Hauptstrahlrichtung des Dipols).

Du dürftest folglich erst einmal einen Dipol direkt anschließen, ohne 
die Leistung zurücknehmen zu müssen.

Vorsicht: eine Monopolantenne (einfacher Stab senkrecht auf 
Erdungsfläche) hat theoretisch 3 dB Gewinn gegenüber einem Dipol, da sie 
die Leistung nur in der Hälfte des Raums verglichen mit dem Dipol 
verteilt. Das schafft sie natürlich nur, wenn sie wirklich auf einer 
(mindestens lambda/2 großen) Erdfläche sitzt. Ohne diese ist sie oft 
viel schlechter als ein Dipol (und außerdem extrem empfindlich auf 
Umgebungseinflüsse), aber man sollte es im Hinterkopf behalten.

1 dB Verluste wirst du allerdings locker für den Anschluss der Antenne 
ans Modul einplanen können.

: Bearbeitet durch Moderator

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