Forum: HF, Funk und Felder 2.4 GHz Sektor-Antenne an TP-Link EAP220 Access Point


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von Timo N. (tnn85)


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Ich hab hier noch zig ungenutzte EAP220 Accesspoints rumliegen, die ich 
damals aus der Firma mitnehmen konnte.

Für mein gepachtetes Gartengrundstück, dass direkt gegenüber meines 
Hauses ist, möchte ich gerne eine stabile und zuverlässige 
WLAN-Verbindung zu meinem Netzwerk einrichten, dafür aber auch nicht 
viel Geld ausgeben und eventuell auch etwas basteln.
Das Gartengrundstück erstreckt sich über ca. 40-50 Meter und die 
Gartenhütte steht am anderen Ende. Strom ist vorhanden.

Ich dachte mir, dass ich durch Modifikation der Accesspoints mit einer 
Sektorantenne mit  so 13 oder mehr dBi eine schöne Ausleuchtung der 
relevanten Stellen meines Grundstücks hinbekommen kann.
Kann man diese Antennen einfach so an einen vorhandenen AP anschließen 
(natürlich die entsprechenden Stecke/Buchsen + Koaxkabel (SMA, 
N-Stecker, etc) vorausgesetzt) oder braucht es da noch eine 
Verstärkungsstufe ?
Wie verhält sich das mit MIMO? Der AP hat 2x2.4 + 2x5.0 Ghz.
2.4 Ghz würde mir aber völlig ausreichen.

https://static.tp-link.com/res/down/doc/ar-eg/EAP220_V1_Datasheet.pdf

: Verschoben durch Moderator
von Mario M. (thelonging)


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Im Gegenteil. Da die Sektorantennen einen höheren Gewinn als die 
internen haben werden, muss man die Sendeleistung entsprechend niedriger 
einstellen, da sonst die zulässige EIRP überschritten wird.

Beitrag #7437177 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Harry L. (mysth)


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Ich hab dir eine PN geschrieben.

von Timo N. (tnn85)


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Mario M. schrieb:
> Im Gegenteil. Da die Sektorantennen einen höheren Gewinn als die
> internen haben werden, muss man die Sendeleistung entsprechend niedriger
> einstellen, da sonst die zulässige EIRP überschritten wird.

Aber prinzipiell möglich? Eventuell kann man die Sendeleistung ja per 
Software anpassen. Ich frage mich, ob es wegen MIMO irgendwelche 
Probleme gibt oder ob das egal ist (z.b. wenn man nur eine Antenne 
anschließt und die andere inerene 2,5 Ghz weiterverwendet). Oder muss 
man dann gleich 2 externe Antennen verwenden oder eine mit 2 
Anschlüssen?

von Mario M. (thelonging)


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Es gibt sogar Sektorantennen mit MIMO, aber es funktioniert auch mit nur 
einer Antenne. Sendeleistung kann man in der Software einstellen. Die 
Frage wäre, ob sich überhaupt eine externe Antenne anschließen lässt. 
Schraub mal einen AP auf und mach ein Foto.

von Timo N. (tnn85)


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Mario M. schrieb:
> Schraub mal einen AP auf und mach ein Foto.

Hab ich gemacht. Leider aber kein Foto gemacht. Es sind diese 
Pigtailstecker auf der Platine ( 4 Stück) und die gehen über kurze Kabel 
zu der Antenne (4 Antennen auf einer Platine mit so komisch geformten 
Stahlwinkeln).

Bei 2 steht 5 Ghz dran, bei den anderen beiden 2,4 Ghz.

von Sam W. (sam_w)


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Timo N. schrieb:
> Eventuell kann man die Sendeleistung ja per
> Software anpassen.

Die Firmware für den amerikanischen Markt erlaubt etwas höhere 
Sendeleistung. Ob du nun den Antennengewinn erhöhst, oder ob mehr 
Sendeleistung ausreicht, ist zumindest beim Senden das gleiche. Die 
Konformität verliert das Gerät in beiden Fällen.

von Timo N. (tnn85)


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Hab mich so ein wenig eingelesen und versuche mal zusammenzufassen, was 
ich so verstanden habe. Bitte um Korrektur:

Scheinbar sind in DE / EU 20 dBm (= 100mW) erlaubt. So auch in der 
EU-Firmware der EAP220 APs.
Laut Datenblatt hat der TP-Link EAP220 4 x 4dBi Antennen-Gain.

Bei dieser Angabe (4 dBi) spricht man von der relativen Verstärkung in 
Richtwirkung und nimmt Bezug auf einen isotropen Kugelstrahler, der mit 
gleicher Leistung strahlen würde.

Da die Antenne im TP-Link omnidirektional sendet, ist sie in 
horizontaler Ebene verstärkt zum Kugelstrahler und in vertikaler Ebene 
abgeschwächt.

Wenn ich nun eine andere Antenne mit stärkerer Richticharakteristik in 
eine Richtung und z.b. Antennengain von 15dBi nehmen würde, dann würde 
sich die neue Verstärkung so berechnen:

20 dBm - 4dBi + 15dBi - (Dämpfung Antennenkabel/ Meter) = ca. 31 dB (i 
oder m)? = 1,25 W Leistung in die neue Richtung (da ich davon ausgehe, 
dass die 4 dBi auch schon in die gewünschte Richtung abgestrahlt hat).

Erlaubt wären hier aber immer noch nur 100mW?

Was mich bei der Recherche gewundert hat: Warum haben so 
Stabrundstrahler mit längerer Antenne ein höheres Antennengain als 
kürzere Antennen? Sind das dann weniger Rundstrahler und stärkere 
omnidirektionale Strahler?

Fragen über Fragen.

von Stefan M. (derwisch)


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Mit einem AP und einer Richtantenne habe ich das home WLAN in unseren 
700m (freie Sicht) Garten erweitert.
Wenn man im Garten mit Notebook + WLAN Stick sitzt  geht das 
einwandfrei.
Deine Entfernung sollte dann ein Kinderspiel sein.

von Sam W. (sam_w)


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Timo N. schrieb:
> Scheinbar sind in DE / EU 20 dBm (= 100mW) erlaubt.

Korrekt für die meist gängigen Standards mit OFDM.

Timo N. schrieb:
> So auch in der
> EU-Firmware der EAP220 APs.

Ja, wobei die den Antennengewinn mit einberechnet.
Beim CPE210 sieht man es in den Angaben:
https://www.tp-link.com/de/service-provider/business-wireless/cpe210/
11 dBm Sendeleistung, 9 dBi Antennengewinn

Allgemein zu den Einheiten:
Sendeleistung in dBm (Bezug auf 1 mW)
Gain/Attenuation allgemein in dB
Antennengewinn (= Gain) in dBi (Bezug auf isotropen Kugelstrahler)

Timo N. schrieb:
> Warum haben so
> Stabrundstrahler mit längerer Antenne ein höheres Antennengain als
> kürzere Antennen?

Da sind neben der Richtcharakteristik auch die Effizienz der Antenne 
relevant. Ohmsche und dielektrische Verluste und Impedanzanpassung sind 
da entscheidend.

Sam W. schrieb:
> Ob du nun den Antennengewinn erhöhst, oder ob mehr
> Sendeleistung ausreicht, ist zumindest beim Senden das gleiche.

Vielleicht muss man das klarstellen: Das ist rein auf den Anwendungsfall 
bezogen, also "ob das draußen mehr Reichweite bringt". Also das, was man 
in "Balken" bzw. als RSSI mit verschiedenen Apps oder Programmen messen 
kann.
Technisch gesehen ist es natürlich eine ganz andere Sache. Hier ist ein 
hoher Antennengewinn von Vorteil, um auch beim Empfangen mit einer 
gegebenen Empfängerempfindlichkeit Vorteile zu erhalten. Und die 
Antennen im mobilen Endgerät sind nunmal auch gegeben.

Aber ja, man kann beim Senden die 20 dBm durch Ändern der Antenne 
überschreiten und ist somit nicht mehr im gesetzlich vorgeschriebenen 
Rahmen.

Auch ganz interessant ist die FCC, wenn man interne Fotos sehen möchte:
https://fccid.io/TE7EAP220/Internal-Photos/EAP220-Int-Photo-FCC-2587686

: Bearbeitet durch User
von Timo N. (tnn85)


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Sam W. schrieb:
> Ja, wobei die den Antennengewinn mit einberechnet.
> Beim CPE210 sieht man es in den Angaben:
> https://www.tp-link.com/de/service-provider/business-wireless/cpe210/
> 11 dBm Sendeleistung, 9 dBi Antennengewinn

Ja, deswegen hatte ich bei meiner Rechnung oben die 4 dBi Antennengewinn 
abgezogen und dann von der neuen Antenne die 15dBi dazu addiert.
Diese Rechnung wäre dann für die neue theoretische Sendeleistung (die 
ich ja hier in der EU nicht betreiben darf) richtig, oder?

Wenn ich aber z.b. Das Kabel vom AP bis zur Antenne noch dazu nehme:
https://www.wlan-shop24.de/koaxial-antennenkabel-rf240-n-stecker-auf-rp-sma-stecker

Hab ich bei 10 Meter auch nochmal 4 dB Dämpfung. Vermutlich über die 
Stecker auch noch mal etwas bzw den Pigtail U.FL auf RP-SMA Buchse.

Sonst würde ich ja eigentlich einfach so was hier nehmen:
https://www.amazon.de/TP-Link-CPE210-Outdoor-Access-300Mbit/dp/B00OO47F0G

Aber da steht zwar 9dBi Antennengewinn. Allerdings müsste dann die 
Sendeleistung nur noch 11dBm betragen um insgesamt auf 20 dB zu kommen. 
. Also nur 12,6 mW statt 100mW Sendeleistung.
Was soll das dann? Bringt ja dann im Vergleich zu einem Rundstrahler gar 
keinen Vorteil sowas, oder mache ich einen Denkfehler?

von Kurt (heliosh)


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Timo N. schrieb:
> Also nur 12,6 mW statt 100mW Sendeleistung.
> Was soll das dann? Bringt ja dann im Vergleich zu einem Rundstrahler gar
> keinen Vorteil sowas, oder mache ich einen Denkfehler?

Im Garten kommt die selbe Leistungsdichte an wie mit dem Rundstrahler, 
das ist das Sinn der 20 dBm EIRP-Begrenzung.

Aber die Richtantenne bringt in Empfangsrichtung den Vorteil des höheren 
Gewinns. Beim Accesspoint kommt mehr Signal vom Garten an.

Idealerweise bräuchtest du daher auch beim Garten eine Richtantenne.

von Stefan M. (derwisch)


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Warum haben so Stabrundstrahler mit längerer Antenne ein höheres 
Antennengain als kürzere Antennen? 

Lange Rundstrahler bündeln die Abstrahlung in der vertikalen Ausdehnung.
Sie strahlen also rund, aber weniger nach oben und unten.
Dort braucht die Leistng ja eh niemand.
Das Abstrahldiagramm sieht also nicht aus wie eine Kugel, sondern wie 
ein Donut...

von Timo N. (tnn85)


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Stefan M. schrieb:
> Lange Rundstrahler bündeln die Abstrahlung in der vertikalen Ausdehnung.
> Sie strahlen also rund, aber weniger nach oben und unten.
> Dort braucht die Leistng ja eh niemand.
> Das Abstrahldiagramm sieht also nicht aus wie eine Kugel, sondern wie
> ein Donut...

Ja danke. Das hab ich mir fast so gedacht. Das heißt diese kleinen 
Antennenstubbel verhalten sich eher mehr wie ein Kugelstrahler. Lange 
Stabantenne stauchen die Abstrahlung in die Ebene, die sie mit ihrer 
Antenne durchstoßen.

Würde gerne wissen, wie die Richtwirkung der original im AP verbauten 
Antenne aussieht, aber dazu hab ich nichts gefunden. Wäre interessant zu 
wissen, wie man den AP richtig ausrichtet, um die beste Empfangsstärke 
in eine Richtung zu erhalten.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Bei 4dBi hat die Antenne keine nennenswerte Richtwirkung und strahlt als 
Halbkugel. Das Ding hat zwei Antennen bei 2,4GHz, die sicherlich einmal 
horizontal und einmal vertikal polarisiert sind. Schau dir mal das 
Antennendiagramm von CPE210 an. Der hat ne leichte Richtwirkung mit 9dBi 
Antennen.

von Timo N. (tnn85)


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Abdul K. schrieb:
> Bei 4dBi hat die Antenne keine nennenswerte Richtwirkung und strahlt als
> Halbkugel. Das Ding hat zwei Antennen bei 2,4GHz, die sicherlich einmal
> horizontal und einmal vertikal polarisiert sind. Schau dir mal das
> Antennendiagramm von CPE210 an. Der hat ne leichte Richtwirkung mit 9dBi
> Antennen.

Ja, keine nennenswerte, aber doch eine. Zum Beispiel strahlt es eher in 
die Richtung senkrecht zum Gehäusedeckel oder eher nach links/rechts bzw 
oben/unten ab. Nach hinten meinst du ja, dass es dorthin nicht abstrahlt 
(also zum Gehäuseboden, wo normal die Montageplatte wäre und es an der 
Wand hängt). Deswegen auch Halbkugel.

Wie kann ich das mit der Polarisiation verstehen? Die Polarisation hat 
erstmal keine Auswirkung auf die Abstrahlrichtung, wohl aber wie das 
Signal in der Abstrahlrichtung am Besten empfangen werden kann, oder? 
Also wenn die Empfangsantenne dann in der gleichen Ebene (Polarisation) 
ist, wie der Sender.
Wobei man das ja bei Mobilgeräten etc sowieso nicht beeinflussen kann 
(jedenfalls nicht praktikabel). Das gilt dann eher für ebenfalls 
ausgerichtete Antennen.
D.h. die Polarisation z.b. einer nach oben zeigenden Stabantenne ist 
vertikal, weil das elektrische Feld vertikal abgestrahlt wird? Während 
bei einder Yagi-Antenne mit Richtwirkung meist horizontal polarisiert 
ist?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Schau halt, ob es für Wand oder Deckenmontage gedacht ist. 
Dementsprechend wird die internen Antenne(n) optimiert sein.

Einfache Gegengeräte haben meist nur eine einzige Antenne, deswegen sind 
es auch zwei Antennen in diesem AP. So ist die Wahrscheinlichkeit großer 
fur erfolgreichen Kontakt. Bei Geräten mit zwei Antennen ist dann die 
doppelte Datenrate möglich.

Theoretisch, praktisch sind real erhebliche Verluste realistischer.

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