mit Funk kenne ich mich nur wenig aus, deshalb eine Frage eher aus theoretischem Interesse.
Gegeben ist ein Raum in einem Betongebäude mit metallbeschichteten(1) Fenstern. Bei geschlossenem Fenster haben in diesem Raum ein Smartphone und ein TETRA-BOS-Funkgerät praktisch keinen Empfang.
Das Funkgerät zeigt bei offenem Fenster, bezogen auf einen internen Bezugspegel, +24 dB an, bei geschlossenem Fenster -5 dB.
Ist es möglich, Empfang in diesem Raum zu ermöglichen?
Das Fenster offen lassen ist bei dem aktuellen Wetter keine Option, ebenso wie ein Loch ins Fenster schneiden oder die Beschichtung entfernen. ;-)
Ein aktiver Repeater ist zu teuer und für die Anwendungen sicher auch nur schwer legal zu betreiben.
Es gibt passive Repeater, also sollte das grundsätzlich möglich sein. Kann das auch hier funktionieren? Was wäre zu beachten?
Die, vielleicht naive, Idee wäre, dass man außen und innen eine einfache Antenne (z.B. Dipol) hinhängt und die beiden elektrisch verbindet (eventuell mit Impedanzanpassung), so dass die Signale über ein Kabel 'durch' das Fenster geführt werden.
Ein willkürliches dünnes Koaxialkabel [2] hat bei 400 MHz eine Dämpfung von 55 dB/100m, also 15 dB/m (richtig? oder muss ich doch mit Faktor 10 rechnen?)
Von den 24 dB außen blieben noch 9 dB übrig.
Jetzt habe ich keine Ahnung, wie ich die Antennen da reinrechnen kann. 2,15 dBi Gewinn der Antennen, aber daraus werden dann ja nicht wieder 13,3 dB am Empfänger.
Die Geräte befinden sich normalerweise etwa fünf Meter vom Fenster entfernt. Wäre es dann besser, die Innenantenne am Fenster anzubringen, um das Kabel kurz zu halten, oder die Antenne in der Nähe der Geräte anzubringen und dafür ein längeres Kabel in Kauf zu nehmen?
Und wenn es funktionieren würde, wäre das (funk-)rechtlich eine Sendestelle? Es ist ja rein passiv.
Ist es möglich, Empfang in diesem Raum zu ermöglichen
Nur Empfangen oder auch Senden? Mobilfunkgeräte müssen immer auch senden, aber einfache Funkgeräte oder Radios brauchen nicht zwangsläufig einen Rückkanal.
Gute Frage, das habe ich falsch formuliert. Es geht um senden und empfangen.
PS: Aber auch reiner Empfang könnte schon vorteilhaft sein.
PPS: Vorher überlege ich mir alle relevanten Informationen und nachher fällt mir dann doch nochwas ein. Es geht nur um kleine Datenpakete (SDS/SMS), also störungsfreie Sprach- oder Videoübertragung ist nicht nötig.
Eine "Koax" Fensterdurchführung erspart das Bohren für ein Kabel.
Ein Bekannter hat sowas für die GSM Anbindung in einem Kellerraum gemacht.
D-Netz Richtantenne aufs Dach und dann von dort ein verlustarmes Koaxkabel durch ein Leerrohr in den Keller.
Am unteren Ende eine Lambda viertel Antenne an das Kabel dran und freuen.
Sollte durch Dein Fenster erst recht gehen, da Du keine langen Kabel (Verluste) brauchst.
D-Netz Richtantenne aufs Dach und dann von dort ein verlustarmes
Koaxkabel durch ein Leerrohr in den Keller.
Am unteren Ende eine Lambda viertel Antenne an das Kabel dran und
freuen.
Das ist reinste Homöophatie, die aber selbst bei grösstem Glauben daran nicht wirkt.
"In der Praxis reicht dieses Setup, zu kaufen für knapp 100 €, aber nur sehr selten aus."
Und das, obwohl sich das Mobilgerät direkt an der (induktiven) Innenantenne befindet.
Das wäre sicher gut. Beim BOS sind die Antennenstandorte allerdings im Idealfall geheim und damit eine Ausrichtung schwierig. Auch steht keine Messtechnik zur Verfügung und die Anzeige am Empfangsgerät ist langsam, so dass Ausprobieren auch eher lang dauern würde.
Und ein BOS-Funkgeraet sollte so etwas auch
heute noch haben.
In dem Fall nicht. Die Ladestation hat einen, die wird aber woanders gebraucht. Und eine zweite kostet 150 €.
Wobei die Antennenlösung, richtig gemacht, wahrscheinlich auch nicht viel billiger wäre...
Mich würde noch die Theorie dahinter interessieren (oberflächlich, weil ich eben Laie bin).
Betrachtet man es mal ganz einfach, ohne Richtantenne, dann wären mein Ansatz zwei Dipolantennen zu nehmen. Damit hätte man keine Erdprobleme, nehme ich an. In einem Betongebäude ist das ja vielleicht nicht ganz so einfach.
Oder was wäre besser?
Wie könnte man das Überschlagsmäßig rechnerisch abschätzen?
Außen empfängt das Gerät mit 24 dB, dann kommen die zwei Antennen mit 2,15 dBi, dazwischen ein dampfendes Kabel und Impedanzwandler und dann nochmal bis zu fünf Metern Funkstrecke. Womit könnte man innen überschlagsmäßig rechnen?
Wenn jemand dazu nochwas sagen könnte, würde mich das freuen.
Aber auch reiner Empfang könnte schon vorteilhaft sein.
Bei TETRA nicht. Dort kommuniziert das Endgerät immer auch mit der jeweiligen Gegenstelle der Funkzelle – funktioniert das nicht, empfängt man auch nix.
Wie könnte man das Überschlagsmäßig rechnerisch abschätzen?
Außen empfängt das Gerät mit 24 dB, dann kommen die zwei Antennen mit
2,15 dBi, dazwischen ein dampfendes Kabel und Impedanzwandler und dann
nochmal bis zu fünf Metern Funkstrecke. Womit könnte man innen
überschlagsmäßig rechnen?
Wenn man deine Zahlen mit +24dB und -5dB zugrunde legt dann dämpft dein Gebäude um 29dB. Worauf sich die dB beziehen ist ja egal, die Differenz bleibt bei 29dB.
Baust du innen und außen nur einen Dipol an und verbindest ihn mit einem Kabel, dann nimmt der Dipol außen das Signal auf und leitet es an den inneren Dipol.
Für die Verbindung im Innenraum zwischen Funkgerät und Dipol kann man mit der Freiraumdämpfung rechnen, die beträgt bei 425 MHz und 2m Entfernung (Schätzung wie weit das Funkgerät entfernt steht) -31 dB bezogen auf isotrope Strahler bzw. -31dB+2*2.15dB=-26.7dB bezogen auf Dipole. Minus etwas mehr als 1dB Kabeldämpfung bei 2m RG174 sind wir bei etwa -28dB.
Du machst so also wenig Plus gegenüber den -29 dB Dämpfung des Gebäudes - du kannst die Rechnung allerdings verbessern indem du draußen eine Richtantenne nimmst und drinnen das Funkgerät näher an die Antenne stellst.
Angenommen, daß es in dem geheimen "strahlungs"geschützten Raum einen Internetzugang mit WLAN gibt, kann beim Smartphone sogenanntes "WLAN-Calling" eingerichtet werden, sofern der verwendete Netzbetreiber so etwas erlaubt.
Damit ist das Mobiltelephon auch dann über seine Mobilfunknummer erreichbar, wenn es nur via WLAN mit dem Internet verbunden ist.
Hast Du einen Rothammel? Dann lies bitte mal den Abschnitt zur
Goubau-Leitung und was die damals damit gemacht haben.
Wollt ihr allen Ernstes dem TO solch ein Unterfangen empfehlen?
Zeitverschwendung darüber zu dikutieren.
Ich denke nicht, daß sich das Problem des TOs so lösen läßt.
Aber Worte wie "Schwachsinn" passen eben leider nicht dazu, daß es unseren Großeltern schon gelungen ist.
Ein willkürliches dünnes Koaxialkabel [2] hat bei 400 MHz eine Dämpfung
von 55 dB/100m, also 15 dB/m
Nein, das dämpft nur 0,55dB/m
Tetra BOS ist in DE im Bereich 380-410MHz, da ist Lambda/4 incl Verkürzungsfaktor so 16cm.
Also an dem nach aussen geführtem Koaxkabel an beiden Enden den Innenleiter auf 16cm freilegen. Es kostet praktisch nichts das damit zu probieren.
Ggf eine flache Fensterdurchführung verwenden.
Besser (aber teurer) wird es, wenn man aussen eine auf den Sender ausgerichtete Richtantenne benutzt.
Wahrscheinlich verbessert sich damit auch die Nutzbarkeit vom Handy. Sonst ein zweites Kabel mit Lambda/4 der Handyfrequenz installieren.
Hat das BOS keinen BNC Antennenanschluss den man nutzen könnte?
Selbst ein einfacher, nicht abgestimmter Draht kann sehr gut funktionieren, um eine stark dämpfende Schicht zu überbrücken. Hierzu drei Anekdoten:
Ein ehemaliger Kollege ging in die HF-Abschirmkammer und verifizierte, dass weder sein DECT- noch sein GSM-Telefon jeweils eine Verbindung zur Basisstation hatte. Dann schob er einen einfachen Draht durch das Lüftungsgitter der HF-Kabine, so dass dieser auf beiden Seiten heraushing. Sofort hatte er mit beiden Telefonen wieder einwandfreien Funktion.
Ein anderer Kollege berichtete, dass CT1+-basierte Telefone einwandfrei auf einem großen Kriegsschiff funktionierte. Hierbei erfolgte eine rein parasitäre Kopplung über die vorhandene Elektroinstallation, obwohl ein Großteil der Leitungen sogar in Metallrohren geführt wurde. Dies war keine feste Installation, sondern ein reiner Feldversuch, um die generelle Eignung zu prüfen.
Wir installierten u.a. das TETRA-Funksystem bei den Berliner Verkehrbetrieben. Eigentlich sollte es möglich sein, die Position jedes Teilnehmers anhand der jeweiligen Basisstation zu lokalisieren. Jedoch kam es des öfteren vor, dass Teilnehmer mehrfach in räumlich deutlich getrennten U-Bahn-Abschnitten auftauchten. Es stellte sich heraus, dass die Kopplung über die in den U-Bahn-Schächten befindlichen Leckleitungen der GSM/UMTS-Mobilfunkanbieter erfolgte. Deren Segmente waren nämlich deutlich größer und deckten teils eine ganze U-Bahn-Strecke mit einer einzelnen Leckleitung ab.
Ein flaches HF-Kabel fuer Sat-Schuesseln durch das Fenster laufen
lassen.
Blöd gefragt, mit Antennen an beiden Seiten, oder?
Anders geht das leider nicht.
Doch.
Für die Durchführung ein kurzes Stück dünnes gewöhnliches rundes Koax-Kabel mit PTFE-Isolation nehmen.
Eine kurze Leitung hat auch wenig Dämpfung, und PTFE ist so hart, dass es wahrscheinlich nicht zerquetscht wird.
Jedenfalls funktioniert das hier für Sat besser als die gekauften Durchführungen.
Wenn man dann noch dafür sorgt, dass dieses Zwischenstück bei der Betriebsfrequenz eine elektrische Länge von n*λ/2 hat (mit n=0,1,2,3,... ) gilt Zin=Zout und somit spielt die Impedanz dieses Kabels keine Rolle.
Blöd gefragt, mit Antennen an beiden Seiten, oder?
Ist die Antenne an dem Funkgerät fest verbaut oder abnehmbar mit einem Stecker? Wenn Stecker, dann könntest du innen das Kabel von der Antenne außen direkt am Funkgerät anstecken. Dann hast du wesentlich weniger Dämpgung.
Ähh, was ist das für eine Messung? Wohl kaum dBm? Was ist die
Empfindlichkeit des Geräts?
Soweit ich weiß, ist der Mindest-RSSI -105, ich weiß aber nicht, in welcher Einheit. dBm könnte passen. Darauf beziehen sich die genannten Werte, soweit ich weiß, in dB.
Allerdings ist eine Nutzung anscheinend teilweise auch unter -105 möglich, eventuell, weil es nur um Nachrichten geht, die auch bei als zu schlecht definierter Verbindung noch teilweise durchkommen.
Warum nicht? Irgendwie ist es ja anscheinend möglich, Kabelimpedanz und Antennenimpedanz für senden und empfangen (also bidirektional) aneinander anzupassen.
Kannst du mir erklären, warum? Mit dB-Rechnung habe ich meine Probleme (allein schon, ob Faktor 10 oder 20). Ich habe mir gedacht, dass die Dämpfung linear ist, also halbe Länge, halbe Dämpfung. dB ist aber logarithmisch, warum kann man dann die Dämpfung in dB linear rechnen?
Ich zweifle deine Aussage nicht an, ich möchte es nur verstehen.
Wenn man dann noch dafür sorgt, dass dieses Zwischenstück bei der
Betriebsfrequenz eine elektrische Länge von n*λ/2 hat [...]
gilt Zin=Zout und somit spielt die Impedanz dieses Kabels keine Rolle.
Meinst du jetzt mit Antennen oder das Kabel alleine?
Die leitende Gummiesicke am Fenster wird manchmal schon ausreichend
ausgetrixt, wenn ein Blatt Papier eingeklemmt wird.
Ist das auf meine Frage bezogen? Ich denke nicht, dass die Gummisicke leitet. Der Raum ist nicht gezielt funkdicht aufgebaut, sondern er ist es 'zufällig' wegen des Betons und der metallisierten Thermofenster.
Außenantenne mit kurzer Leitung durch die Decke in die Blechhalle und dort einen Innenantenne: so haben viele Jahrzehnte unsere betrieblichen Funkanlagen funktioniert.
Kannst du mir erklären, warum? Mit dB-Rechnung habe ich meine Probleme
(allein schon, ob Faktor 10 oder 20). Ich habe mir gedacht, dass die
Dämpfung linear ist, also halbe Länge, halbe Dämpfung. dB ist aber
logarithmisch, warum kann man dann die Dämpfung in dB linear rechnen?
Bei Spannung: -6dB=0,5fach -20dB=0,1 -40dB=0,01 -60dB=0,001
drei Kabelstücke mit je -6dB hintereinander=(-6dB)+(-6dB)+(-6dB)=-18dB=
0,5 x 0,5 x 0,5= 0,125fach
Angenommen 100m Kabel dämpfen 60dB, also 0,6dB/m. Dann ist nach 10m (-6dB) noch die halbe Spannung da (=1/4 der Leistung). Nach 20m 1/4 der Spannung, nach 30m 1/8 der Spannung, nach 33,3m noch 1/10 der Spannung, nach 50m noch 1/32 der Spannung, nach 66,6m noch 1/100 der Spannung, nach 100m noch 1/1000 der Spannung.
Weil dB ein logarithmisches Maß ist, kann man die dB einfach addieren. Würde man mit % rechnen, müsste man aufwendiger multiplizieren und bekäme unhandlich kleine ungerade Werte.
Ist es möglich, Empfang in diesem Raum zu ermöglichen?
Ja, das geht. Und zwar mit Funk-Pheromonen. Gibt es als fertige Pheromonfallen zu kaufen und die hängst Du in Deinem Zimmer am Fenster auf. Das lockt die Funkwellen von draußen an, sie kommen zu Dir ins Zimmer und Du hast wieder Empfang.
Aber Achtung: Funkwellen gibt es in 2 Polarisationen: Horizontal und Vertikal. Und für die brauchst Du unterschiedliche Pheromone. Wenn Du die Pheromonfallen für Horizontal und Vertikal jetzt aber einfach nebeneinander hängst, dann finden sich die beiden Polarisationen schon vor Deiner Falle und vergnügen sich untereinander anstatt zu Deinem Funkgerät zu gehen. Daher musst Du eine geerdete Schirmplatte zwischen die beiden Fallen hängen, dann gibt es keine Probleme.
Soweit ich weiß, ist der Mindest-RSSI -105, ich weiß aber nicht, in
welcher Einheit. dBm könnte passen. Darauf beziehen sich die genannten
Werte, soweit ich weiß, in dB.
Also draußen 24 dBm zu haben ist doch sehr unwahrscheinlich, wenn man nicht gerade direkt vor der Basisstation steht. Der RSSI-Wert hat erstmal keine spezifische Einheit, dBm ist es also vermutlich nicht.
Irgendwie ist es ja anscheinend möglich, Kabelimpedanz und
Antennenimpedanz für senden und empfangen (also bidirektional)
aneinander anzupassen.
Das ist dann aber Impedanzanpassung und nicht Impedanzwandlung. Kabel und Antenne werden doch normalerweise mit identischer Impedanz gewählt, die Anpassung braucht man zwischen der eigentlichen Sende/Empfangs-Schaltung und Kabel/Antenne.
Wenn Wellen nicht durch das Funkloch kommen, dann funktioniert es nicht:-)
Übrigens haben die oben empfohlenen, flachen Fensterdurchführungen schöne Verluste. Einfacher wäre, das Koaxkabel besser zu verlegen und im Büro den Koax-Innenleiter um die Gummiantenne zu wickeln.
Also bei mir hat diese "passive" Weiterleitung seinerzeit (2013) für GSM gut geklappt. Zum Einsatz kam eine Selbstgebaute Yagi für den entsprechenden Frequenzbereich an ca. 6m langem Fahnenmast auf dem Balkon. Dann per Aircell 7 in die Bude und von dort mit einer Reiszwecke als Kontakt in selbstgebauter Halterung an den Antennenkontakt hinten meines damaligen "Barrenphone" Ericson 610i .
Nachteil war nur das man beim telefonieren auch die Halterung mit ans Ohr nehmen musste. Diese war aus dickerer Pappe selbst gefertigt. Hab ich noch. Foto stell ich nachher als Jux mal ein.
Dann ist nach 10m (-6dB) noch die halbe Spannung da
Gerade wollte ich fragen ob die Spannung im Leiter nicht linear abnimmt, aber als ich es dann geschrieben habe, ist es mir aufgefallen...
Ich muss mir das nochmal durch den Kopf gehen lassen.
Schonmal danke für die Erklärung.
Also draußen 24 dBm zu haben ist doch sehr unwahrscheinlich, wenn man
nicht gerade direkt vor der Basisstation steht. Der RSSI-Wert hat
erstmal keine spezifische Einheit, dBm ist es also vermutlich nicht.
Nein, so ist es nicht. Es gibt einen festgelegten Mindestpegel, der bei einem RSSI von -105 (Einheit?) liegt. Auf diesen Mindestpegel beziehen sich die am Anfang genannten +24 dB und die -5 dB.
Kabel und Antenne werden doch normalerweise mit identischer Impedanz
gewählt
Ok, wenn das so ist. Ich bin davon ausgegangen, dass die Antenne eine gewisse Impedanz hat und man die Impedanz zu üblichen Kabeln (zum Beispiel Koaxial 50 Ω oder 75 Ω) anpassen muss.
Wieder was gelernt.
Also bei mir hat diese "passive" Weiterleitung seinerzeit (2013) für GSM
gut geklappt. Zum Einsatz kam eine Selbstgebaute Yagi für den
entsprechenden Frequenzbereich an ca. 6m langem Fahnenmast auf dem
Balkon.
Ein Mast am Büro kommt vielleicht nicht ganz so gut an, aber vielleicht klappt es ja auch in einfacher.
Dann per Aircell 7 in die Bude und von dort mit einer Reiszwecke als
Kontakt in selbstgebauter Halterung an den Antennenkontakt hinten meines
damaligen "Barrenphone" Ericson 610i .
Das ist doch kein passiver Repeater, sondern eine stinknormale (recht provisorisch angeschlossene) externe Antenne.
