Hallo, hat jemand fundierte Erfahrung im Selbstbau einer externen WLAN Antenne für Arduino/ESP8266 u.ä. . Diese Controller haben ja bereits eine PCB Antenne (so mäanderförmig auf der Platine verbaut), aber die Signalstärke ist oft sehr schwach und unzureichend, wenn der Arduino/ESP nicht gerade im gleichen Raum mit dem Router oder allgemein dem WLAN Kommunikationspartners ist. Bei 2,4GHz kommt man ja bekanntlich auf ca. 6cm Dipollänge (halbe Wellenlänge), die man ersatzweise zur PCB Antenne nutzen könnte - so die Theorie. Hat das schon mal jemand in der Praxis umgesetzt und damit dann wirklich eine deutliche Verbesserung der Signalstärke/qualität erzielt? Wenn ja, welche Drahtstärke habt ihr benutzt (wie relevant ist diese überhaupt hierbei), wie war eure Bauform (gerader Draht, Helixform...), habt ihr eine Massefläche benutzt... was gilt es im Detail zu beachten, um damit wirklich eine Verbesserung zu erreichen? Ich weiss, es gibt die fertigen externen Antennen für WLAN (die sind ja auch so um die 10 cm lang mit Koaxanschluss), aber damit habe ich mäßig Erfolg gehabt, d.h. kaum besser als die PCB Antenne. Vielleicht gibt es aber auch positive Erfahrungen damit. Lieber wäre mir aber ein einfacher, kostengünstiger Dipol als DIY. Bin für jeden Hinweis dankbar
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Bernd Laura schrieb: > Ich weiss, es gibt die fertigen externen Antennen für WLAN (die sind ja > auch so um die 10 cm lang mit Koaxanschluss), aber damit habe ich mäßig > Erfolg gehabt, d.h. kaum besser als die PCB Antenne. Ein einfacher Koax-Dipol hat den Vorteil, dass Du ihn von der Elektronik abgesetzt montieren kannst. Mehr Ausgangsleistung als die PCB-Antenne bringt der nicht, und das Kabel dämpft auch noch. Für mehr Antennengewinn musst Du weg vom Rundstrahler. Also Direktoren und Reflektoren anbringen, in Richtung Yagi oder HB9CV. Die "Pringles" oder "Tennisball-Dosen"-Antenne sieht bescheuert aus, bringt aber einiges an Richtwirkung.
Gegen die Dämpfung von Wänden hilft auch keine Richtantenne. Die bringt nur was im freien Feld bzw. unter Line-of-Sight Bedingungen. Im Raum führt sie nur zu mehr Reflexionen.
Ist die PCB-Antenne richtig platziert oder liegt sie über einer Massefläche? Und ja, die angesprochenen 10cm langen WLAN-Antennen arbeiten auch nur, wenn sie eine geeignete Massefläche als Gegenpol besitzen, denn das sind alles Monopole.
Bernd Laura schrieb: > Bei 2,4GHz kommt man ja bekanntlich auf ca. > 6cm Dipollänge (halbe Wellenlänge), die man ersatzweise zur PCB Antenne > nutzen könnte - so die Theorie. So die Theorie. Damit die Praxis sich an die Theorie hält, ist Einiges an Aufwand notwendig, um die Leistung aus dem Chip an die DIY Antenne reflexionsfrei anzupassen, so dass die Leistung auch abgestrahlt und nicht irgendwo dazwischen dissipiert wird. Das ist bei diesen Frequenzen nicht trivial und für einen Anfänger ohne Messmittel und GHz Erfahrung nicht zu empfehlen.
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Helmut -. schrieb: > Ist die PCB-Antenne richtig platziert oder liegt sie über einer > Massefläche? Und ja, die angesprochenen 10cm langen WLAN-Antennen > arbeiten auch nur, wenn sie eine geeignete Massefläche als Gegenpol > besitzen, denn das sind alles Monopole. Was heißt "richtig platziert" ? Der "Kommunikationspartner" ist eine FRitz Box die intern irgendwie nach aussen nicht sichtbar einen Rundstrahler integriert hat. Die WLAN Antenne des ESP ist ja eine PCB Antenne, direkt auf dem ESP. Ich habe keine weitere Platine für den Betrieb des ESP, der ESP liegt einfach auf dem Tisch im Zimmer vom Router. Ausserhalb des Zimmers klappt es nicht mehr. Wie und wo ich gegebenenfalls hier eine Massefläche ins Spiel bringen kann, ist mir nicht klar - auch nicht, wenn ich es im Zusammenhang mit einer externen WLAN Antenne betreibe :-( Ein Drehen des ESP mit dem Ziel die Signalstärke zu verbessern hat zumindest nicht reproduzierbare bessere Ergebnisse gebracht. Warum auch, wenn die Fritz Box laut Hersteller einen Rundstrahler integriert hat.
Bernd Laura schrieb: > Ich habe keine weitere Platine für den > Betrieb des ESP, der ESP liegt einfach auf dem Tisch im Zimmer vom > Router. Ausserhalb des Zimmers klappt es nicht mehr. sofern die Zimmerwände nicht 50cm Stahlbeton sind läuft da was anderes falsch Hast DU eine gute Spannungsversorgung? Meine Erfarung mit den ESPs : Wo ein Notebook / Handy guten WLAN-Empfang hat gehen die auch
Bernd Laura schrieb: > Warum auch, wenn die Fritz Box laut Hersteller einen Rundstrahler > integriert hat. Wo steht das? Habe ich noch nie gelesen. Besorg dir von einer uralt-FB die externe Antenne und schließe die mal an deinen ESP an. Oftmals verkaufen Ali&Co. auch Antennen für die falsche Frequenz mit dann entsprechendem Wirkungsgrad. Die typischen Routerantennen mit Reverse-SMA sind übrigens Dipolantennen. Antennenmeßgerat oder nanoVNA sind da sehr aufschlussreich.
Abdul K. schrieb: > Bernd Laura schrieb: >> Warum auch, wenn die Fritz Box laut Hersteller einen Rundstrahler >> integriert hat. > > Wo steht das? Habe ich noch nie gelesen. Hab die Fritz Box 7530, dass deren Antenne die Charakteristik eines Rundstrahlers hat steht vielfach in der Bedienungsanleitung. > > Besorg dir von einer uralt-FB die externe Antenne und schließe die mal > an deinen ESP an. > > Oftmals verkaufen Ali&Co. auch Antennen für die falsche Frequenz mit > dann entsprechendem Wirkungsgrad. Das mag sein, die externe Antenne, die aussieht wie eine von den älteren FB Antennen, die aussen sichtbar sind, habe ich in China für knapp 1€ bestellt. Diese hat wie beschrieben nichts gebracht. Wenn die Antwort von Soul oben stimmt, würde jede externe einfache (passive) Dipol-Antenne auch keine Verbesserung wohl bringen. > Die typischen Routerantennen mit Reverse-SMA sind übrigens > Dipolantennen. > > Antennenmeßgerat oder nanoVNA sind da sehr aufschlussreich. Sowas hab ich leider nicht
Heinz R. schrieb: > Bernd Laura schrieb: >> Ich habe keine weitere Platine für den >> Betrieb des ESP, der ESP liegt einfach auf dem Tisch im Zimmer vom >> Router. Ausserhalb des Zimmers klappt es nicht mehr. > > sofern die Zimmerwände nicht 50cm Stahlbeton sind läuft da was anderes > falsch > > Hast DU eine gute Spannungsversorgung? Hab ein stabiles Netzteil direkt angeschlossen. Es ist ja nicht so, dass die Signalstärke auf 0 geht, aber sie wird so schwach, dass die Kommunikation nicht mehr funktioniert. Der Router zeigt dennoch eine stetige Verbindung zum ESP im Netzwerk an. > Meine Erfarung mit den ESPs : Wo ein Notebook / Handy guten > WLAN-Empfang hat gehen die auch Was die Verbindung zum Router im Netzwerk angeht ja (Router zeigt ESP stets im Netzwerk an, auch im Nebenraum), aber die Signalstärke ist sehr unterschiedlich.
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Bernd Laura schrieb: > Ich weiss, es gibt die fertigen externen Antennen für WLAN (die sind ja > auch so um die 10 cm lang mit Koaxanschluss), aber damit habe ich mäßig > Erfolg gehabt, d.h. kaum besser als die PCB Antenne. Wie hast du die angeschlossen?
Heinz R. schrieb: > Bernd Laura schrieb: >> Ich habe keine weitere Platine für den >> Betrieb des ESP, der ESP liegt einfach auf dem Tisch im Zimmer vom >> Router. Ausserhalb des Zimmers klappt es nicht mehr. > > sofern die Zimmerwände nicht 50cm Stahlbeton sind läuft da was anderes > falsch Das ist Quatsch. Jede Wand dämpft; 2,4 GHz und noch mehr 5 GHz. Je nach Dicke und Material mal mehr mal weniger. Dünne Holz- oder trockene Rigips Wände um einige dB, gemauerte Wände um einige 10 dB. Mit Metallfolie gedämmte Wände und stahlarmierte Decken fast undurchdringlich. Das lässt sich leicht mit einem Spektrum Analyzer verifizieren. Darum setzt man ja zur Versorgung von Büroflächen zahlreiche Access Points.
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Al schrieb: > Das lässt sich leicht mit einem Spektrum Analyzer > verifizieren. Oder mit Software: inSSIDer
Laptops haben durch die Bank einen besseren Empfang als ein Handy. Die internen Antennen sind größer und meist zahlreicher. Hier im Dorf empfange ich abundzu einen ESP mit Luftlinie fast nen Kilometer quer über kleine Häuser. Ich weiß allerdings nicht, ob er einen Booster ranbastelte und welche Antenne er benutzt. Die Eingangsempfindlichkeit meines AP dürfte auch etwas besser sein als die einer FB. Ist also machbar.
Bernd Laura schrieb: >> Wo steht das? Habe ich noch nie gelesen. > > Hab die Fritz Box 7530, dass deren Antenne die Charakteristik eines > Rundstrahlers hat steht vielfach in der Bedienungsanleitung. Das ist die Bedienungsanleitung für diese FB: https://assets.avm.de/files/docs/fritzbox/fritzbox-7530/fritzbox-7530_man_de_DE.pdf Wenn ich das mit Google Chrome durchsuche, findet sich weder "Antenne" noch "r/Rundstrahl*irgendwas". Also wo steht das konkret?
Al schrieb: > Das ist Quatsch. Jede Wand dämpft; 2,4 GHz und noch mehr 5 GHz. Je nach > Dicke und Material mal mehr mal weniger. egal ob Quatsch oder nicht - meine ESP funktionieren auch noch ausserhalb des Zimmers in dem der AP liegt
Mein ESP-02 (ESP8266) im Keller wird auch noch mit der Fritze im 2.Stock durch 3 Betondecken empfangen. Irgendwas machst du falsch. Sind die 100-470µF direkt an die 3.3V gelötet? Diese Kondis sind bei mir bei jedem ESP angelötet, um die Stromspitzen beim WLAN-Senden abzupuffern.
Abdul K. schrieb: > Bernd Laura schrieb: >>> Wo steht das? Habe ich noch nie gelesen. >> >> Hab die Fritz Box 7530, dass deren Antenne die Charakteristik eines >> Rundstrahlers hat steht vielfach in der Bedienungsanleitung. > > Das ist die Bedienungsanleitung für diese FB: > https://assets.avm.de/files/docs/fritzbox/fritzbox-7530/fritzbox-7530_man_de_DE.pdf > > Wenn ich das mit Google Chrome durchsuche, findet sich weder "Antenne" > noch "r/Rundstrahl*irgendwas". > > Also wo steht das konkret? https://fritz.com/apps/knowledge-base/FRITZ-Box-7590/3248_FRITZ-Box-optimal-positionieren Dort unter Punkt 1: "Die FRITZ!Box verfügt über Rundstrahlantennen. Das WLAN-Signal wird daher kugelförmig in alle Richtungen abgestrahlt."
H. H. schrieb: > Bernd Laura schrieb: >> Ich weiss, es gibt die fertigen externen Antennen für WLAN (die sind ja >> auch so um die 10 cm lang mit Koaxanschluss), aber damit habe ich mäßig >> Erfolg gehabt, d.h. kaum besser als die PCB Antenne. > > Wie hast du die angeschlossen? Die externe Antenne hat ein kleines Stück Koaxkabel; hatte die mäanderförmige PCB Antenne an der "Wurzel" durchtrennt und an offenen Anschluss zum IC hin dann den Innenleiter des Koax angelötet; den Aussenleiter(Masse) an das Gehäuse des ESP gelötet; mit einer Massenfläche aus Kupfer (z.B. Kupferplatte,PCB) wie auch manchmal in Anleitungen vorgeschlagen, hatte ich es nicht versucht. War in der Signalstärke nicht schlechter aber auch nicht spürbar besser
Helmut -. schrieb: > Mein ESP-02 (ESP8266) im Keller wird auch noch mit der Fritze im 2.Stock > durch 3 Betondecken empfangen. Irgendwas machst du falsch. Sind die > 100-470µF direkt an die 3.3V gelötet? Diese Kondis sind bei mir bei > jedem ESP angelötet, um die Stromspitzen beim WLAN-Senden abzupuffern. Helmut, ich nutze ein stabilisiertes Netzteil; an den ESP selber habe ich keine zusätzlichen Kondensatoren angebracht, ich gehe davon aus, dass das Netzteil und das ESP Board die Spannung stabil genug halten. Es ist so, dass ich den ESP als WLAN gesteuerter Schalter nutze, der über Handy angesteuert wird. Handy kommuniziert mit Router über WLAN Netz, Router mit ESP. Sind Router und ESP im gleichen Raum, funktioniert es tadellos. In getrennten Räumen bestenfalls ab und zu mal sporadisch, meistens gar nicht. Alternativ habe ich zur Probe auch mal eine alte FB als Repeater im Nachbarraum direkt neben dem ESP eingesetzt, dann funktioniert es auch tadellos. Also war mein Schluss, dass es nur an der Signalstärke/Qualität des WLAN Signals hängen kann.
Bernd Laura schrieb: > Dort unter Punkt 1: > "Die FRITZ!Box verfügt über Rundstrahlantennen. Das WLAN-Signal wird > daher kugelförmig in alle Richtungen abgestrahlt." Danke für die Referenz! Das ist eine Aussage an Nichtechniker, nimm das nicht so genau. Echte Antennendiagramme einer FB habe ich noch nirgends gesehen. Antennenmessung: Wende dich mal an den nächsten Funkamateur oder verrate hier wo du wohnst. Vielleicht kann dir einer helfen. Ich tippe aber auch erstmal auf den Abblockkondensator oder die Antennenanpassungsschaltung.
Bernd Laura schrieb: > hatte die > mäanderförmige PCB Antenne an der "Wurzel" durchtrennt und an offenen > Anschluss zum IC hin dann den Innenleiter des Koax angelötet; den > Aussenleiter(Masse) an das Gehäuse des ESP gelötet; Zeig mal.
Bernd Laura schrieb: > ... ich nutze ein stabilisiertes Netzteil; an den ESP selber habe > ich keine zusätzlichen Kondensatoren angebracht, ich gehe davon aus, > dass das Netzteil und das ESP Board die Spannung stabil genug halten. Falsch ausgegangen. Abblockkondensatoren sind nur durch Abblockkondensatoren zu ersetzen. Schon 470 uF sind eher knapp bemessen. Bis so ein stabilisiertes Netzteil mit dem "Regeln" anfängt, ist der Peak schon lange vorbei. Mich wundert allenfalls, dass das Board dabei nicht gleich ganz abstürzt.
Cartman E. schrieb: > Falsch ausgegangen. Seeeehr richtig! Bei dieser Gelegenheit kommt mir zwanghaft der folgende Spruch in den Sinn: Beratungsresistenz ist eine Zier, doch weiter kommt man ohne ihr. Bernd Laura schrieb: > ich gehe davon aus, > dass das Netzteil und das ESP Board die Spannung stabil genug halten. Selbst der Hersteller geht in seinen Empfehlungen nicht davon aus.
Wastl schrieb: > Selbst der Hersteller geht in seinen Empfehlungen nicht davon aus. Es ist nur völlig un-praktikabel "by default" so dicke ElKos auf so kleinen Boards vorzusehen.
Abdul K. schrieb: > Bernd Laura schrieb: >> Warum auch, wenn die Fritz Box laut Hersteller einen Rundstrahler >> integriert hat. > > Wo steht das? Habe ich noch nie gelesen. > > > Besorg dir von einer uralt-FB die externe Antenne und schließe die mal > an deinen ESP an. > Und was ist das dann für eine Antenne?
Und bei Erfolg drauf achten, die maximal zulässige Leistung nicht zu überschreiten.
Jens B. schrieb: > Und bei Erfolg drauf achten, die maximal zulässige Leistung nicht zu > überschreiten. Und beim Gang vor die Haustüre nicht vergessen den Airbag umzuschnallen.
Bernd Laura schrieb: > Bei 2,4GHz kommt man ja bekanntlich auf ca. > 6cm Dipollänge (halbe Wellenlänge), die man ersatzweise zur PCB Antenne > nutzen könnte - so die Theorie. Ein Dipol ist eine symmetrische Antenne, d.h. du bräuchtest dann einen Balun, um vom unsymmetrischen Ausgang des ESP (Gnd-bezogener Antennenausgang) auf symmetrisch zu transformieren - so die Theorie. > Wenn ja, welche Drahtstärke habt ihr benutzt (wie relevant ist > diese überhaupt hierbei), ... , habt ihr eine Massefläche benutzt... Je dicker der Draht, um so breitbandiger ist die Antenne (und damit unkritischer in der Abstimmung). Ein Dipol ist symmetisch, d.h. der braucht keine Massefläche, weil das Feld zwischen den Dipolhälften aufgebaut wird.
Bernd Laura schrieb: > habe ich in China für knapp 1€ bestellt. Und schon mal durchgemessen? Da hat irgendwer in China ein Stück Draht das er gefunden hat mit Plastik umgossen. Bist Du Dir sicher, dass die PCB-Antenne 50 Ohm hat? Ansonsten wird das nix mit "ich hab eine Antenne mit Kabel angelötet". Bei WIMO z.B. gibts geeignete Antennen ab 15 € (Wifi 2.4 GHz https://www.wimo.com/de/ca-2401). Denen vertrau ich mehr als Ali.
Ich habe mir früher WLan-Antennen mit recht gutem Erfolg gebastelt: Mantelantennen: Koaxkabel auf passender Länge abisolieren und Schirm umstülpen. Collinearantennen: http://dl8aap.koch-carsten.de/projekte/antennen/70cm-colinear-antenne-aus-koaxkabel-9-db/
Rainer W. schrieb: > Ein Dipol ist eine symmetrische Antenne, d.h. du bräuchtest dann einen > Balun, um vom unsymmetrischen Ausgang des ESP (Gnd-bezogener > Antennenausgang) auf symmetrisch zu transformieren - so die Theorie. Ja, eigentlich sind die Koax-Antennen Monopole. Das umgestülpte Geflecht hat aber die gleiche Länge wie der als Radial genutzte Innenleiter. Damit ist es irgendwie doch eine Dipol-Struktur. Manchmal ist an das umgestülpte Geflecht ein Messingzylinder gecrimpt. Der ist nur für die mechanische Stabilität, am Aufbau ändert sich nix.
ist es eigentlich ein nackter ESP32 oder ein fertiges Board das mit 5V betrieben wird, Spannungswandler auf dem Board hat?
Wastl schrieb: > Wastl schrieb: >> Selbst der Hersteller geht in seinen Empfehlungen nicht davon aus. > > Es ist nur völlig un-praktikabel "by default" so dicke ElKos > auf so kleinen Boards vorzusehen. Ein Elko wird eh nicht reichen! Je nach Serie sind 10..100uF keramisch angedacht von espressif. Mit der Platzierung vom Modul hast du ziemlich viel in der Hand. Die Positionierung relativ zum Rand, die minimale größe der (durchgehenden) groundplane,... Sind in der Moduldokumentation genau angegeben. Meiner Erfahrung (gemessen!) nach verlieren normale Integrationen um die 10dB im Vergleich zum optimal lt. Datenblatt und bei dümmer einbausituation auch Mal 20+dB. Mit einem sauberen Dipol und der richtigen Konfiguration der Leistung im Modul ist auf jeden Fall der Grenzwert für die abgestrahlte Leistung deutlich überschritten! Das ist übrigens auch ein praktisches Problem. Gehst du mit anderen 2,54GHz geräten zu nahe an so einen Sender hin, ist übersteuerst du den Eingang und der Empfang ist auch weg. Bei Bluetooth geräten gibt's daher gerne den Hinweis, man möge bei verbindungsproblemen den Abstand zwischen den geräten etwas erhöhen. Nachdem wir aber nicht wissen um welche Platine es geht, ist es schwer vernünftig zu antworten. Z.b gibt's esp32 Module mit u.fl Anschluss. Dort kann man problemlos jede 50ohm Antenne dran machen. Nur die Antenne "wegschmeißen" und dir eine andere Antenne dran machen kann je nach Board nach hinten losgehen, weil das matching dann nicht mehr passt! 73
Wastl schrieb: > Jens B. schrieb: >> Und bei Erfolg drauf achten, die maximal zulässige Leistung nicht zu >> überschreiten. > > Und beim Gang vor die Haustüre nicht vergessen den Airbag umzuschnallen. Ich bin mir sicher, daß viele nicht wissen wieviel Leistung sie wie abgeben dürfen. Und wenn dann die BNetzA vor der Tür steht, kann es teuer werden.
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