Forum: HF, Funk und Felder Mehrere Antennen mit 868MHz direkt nebeneinander OK?


von Stephan R. (stero)


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Ich möchte mehrere RFM12B Transceiver mit einer einfachen Lambda/4 = ca. 
85mm Drahtantenne gleichzeitg und räumlich direket nebeneinander auf 
unterschiedlichen Kanälen im 868MHz Band betreiben.

Praktisch sind das 8 Jeenodes, die nebeneinander im Abstand von 
vielleicht 5cm betrieben werden könnten.

Ist es besser den Abstand der Jeenodes zu vergößern, damit sich die 
Antennen beim Senden und Empfangen nicht gegenseitig stören? Welchen 
Abstand würdet Ihr ggfs. empfehlen?

Viele Grüße
Stero

von Bodo (Gast)


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Antennen senkrecht übereinander setzen !

von Stephan R. (stero)


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Prima Idee Bodo, danke! So werde ich das machen.

Als akademische Frage würde es mich dennoch interessieren: Welchen 
Abstand müssten die Antennen nebeneinander haben, damit sie sich nicht 
mehr (stark) behindern? Ich habe gelesen dass empfohlen wird, den 
Abstand mindestens so groß zu machen wie das Nahfeld der Antenne. Das 
Nahfeld soll bei ca. 2 Lambda aufhören.

Wisst Ihr vielleicht genaueres?


Bodo schrieb:
> Antennen senkrecht übereinander setzen !

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Stephan,

> Als akademische Frage würde es mich dennoch interessieren: Welchen
> Abstand müssten die Antennen nebeneinander haben, damit sie sich nicht
> mehr (stark) behindern?
> Wisst Ihr vielleicht genaueres?
Kolokationsstörungen sind eine gar nicht lustige Sache - und leider so 
einfach auch nicht zu beherrschen:
1. Wenn zwei Sendeantennen A und B koppeln - oder zwei Antennen im 
Sendebetrieb - dann kann der Sender B bei A ein zu hohes VSWR 
vortäuschen - und dann regelt A die Leistung herunter.
2. Wenn Sendeantenna A auf Empfangsantenne B koppelt, dann empfängt auch 
auf Nachbarkanälen von A die Rauschglocke des Senders A.

Was, meinst Du wohl, passiert bei 8 Sendern/Empfängern in nächster Nähe? 
Danke, nein. Sondern: Die Antennen so weit wie möglich auseinander wird 
immer noch Probleme bringen. MIMO vertuscht die etwas, weil der gerade 
gestörte Empfangskanal sowieso nicht genommen wird.

Schau Dir mal an, was die Ingenieure für Funkzentralen für einen Aufwand 
getrieben habe mit Antennenfiltern und Weichen, mit Ober- und Unterband.
Das haben die nicht aus Spass gemacht.

Ciao
Wolfgang Horn

von Stephan R. (stero)


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Hallo Wolfgang,

herzlichen Dank für Deinen erhellenden Beitrag.
Stimmst Du denn mit Bodo überein, dass in meinem Fall es am besten wäre, 
die Jeenodes mitsamt vertikaler Antenne übereinander zu montieren?

Zusätzlich würde ich dann jedem Jeenode noch am Fußpunkt der Antenne 
eine Groundplane aus Alufolie mit mindestens Lambda/4 Radius geben.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Stephan,

> Stimmst Du denn mit Bodo überein, dass in meinem Fall es am besten wäre,
> die Jeenodes mitsamt vertikaler Antenne übereinander zu montieren?
Radio-Eriwan-Antwort: Im Prinzip ja. Im Prinzip können wir Antennen 
entkoppeln, indem sie nur mit den Einzügen im Antennendiagramm 
aufeinander zeigen. Auch durch Polarisation.

Aber - wie willst Du 1/4 Lambda vertikal stocken? Die koppeln schon über 
die Zuleitung.
Ich habe Spezialantennen bewundert, wo zwei oder mehr Antennen gestockt 
wurden wie die Ebenen einer sehr schlanken Hochzeitstorte, aber die 
Zuleitungen für die höheren Antennen wurden durch die niedrigeren 
hindurchgeführt. (Frequenzabstand wohl mehr als eine Oktave.)
Ich habe auch die Flüche des Entwicklers auf dem Antennenmessfeld 
mitbekommen, und der hatte erstklassige Messausrüstung!

Völlig anders sieht das aus mit Reflektorantennen, die sowieso nur ein 
halbe Hemisphäre ausleuchten sollen. Da passen dann Dipole, die durch 
den gemeinsamen Reflektor geführt werden.

Ciao
Wolfgang Horn

von Stephan R. (stero)


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Hallo Wolfang,

> Aber - wie willst Du 1/4 Lambda vertikal stocken? Die koppeln schon über
> die Zuleitung.

Wie im Foto zu sehen sind im Moment die Transceivermodule nebeneinander 
angeordnet. Ich würde sie dann einfach übereinander montieren und jede 
Transceiver Platine mit Pappe abdecken, die mit Alufolie bezogen und an 
Masse angeschlossen ist. Die Antennen schauen natürlich aus der 
"Alu-Pappe" heraus und stehen genau in einer Flucht mit der Antenne eine 
Etage tiefer. Das sollte doch eigentlich funktionieren - oder?

Viele Grüße
Stephan

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Versuchs, Stephan,

abbrennen wird wohl nichts und Du hast ein Ergebnis für nächste 
Schritte.

> Wie im Foto zu sehen sind im Moment die Transceivermodule nebeneinander
> angeordnet.

Die Kopplung von Antennen auf Platine und IC ist ein weiteres 
Problemgebiet.

> Ich würde sie dann einfach übereinander montieren und jede
> Transceiver Platine mit Pappe abdecken, die mit Alufolie bezogen und an
> Masse angeschlossen ist.

Oh je, mich graust. Verstehe ich Deine Gedanken richtig - Du brauchst
1. Einen senkrechten Träger, beispielsweise ein Alu-Profil aus dem 
Baumarkt.
2. Darin die Module.
3. Die Antennen gucken seitlich heraus, in die Vertikale geknickt?
Das ergibt keine besondere Entkopplung, weil zur 1/4-Lambda-Antenne 
gehört die Ground Plane dazu.
Außerdem würde der senkrechte Träger reflektieren, das einzelne 
Antennendiagramm wäre wohl eine Kardioide.

Das ginge eher mit vertikal gestockten Halbwellendipolen und 
Transformationsgliedern plus Zuleitungen zu den Modulen - aber auch hier 
die Kardioide.

> Die Antennen schauen natürlich aus der "Alu-Pappe" heraus
Der würde ich als Massefläche nicht viel trauen:
1. Die Alu-Folie leitet die HF-zu schlecht.
2. Löten geht 'eh nicht.
3. Herumwickeln um versilberten Kupferdraht? Oh je.

Aber wie gesagt - versuchs einfach mal. Vielleicht sind die Störungen ja 
gering genug für das, was Du als Bastler erreichen willst.

Ciao
Wolfgang Horn

von Stephan R. (stero)


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Hallo Wolfgang,

vielen Dank für deine Ideen.

>> Ich würde sie dann einfach übereinander montieren und jede
>> Transceiver Platine mit Pappe abdecken, die mit Alufolie bezogen und an
>> Masse angeschlossen ist.
> Oh je, mich graust. Verstehe ich Deine Gedanken richtig - Du brauchst
> 1. Einen senkrechten Träger, beispielsweise ein Alu-Profil aus dem
> Baumarkt.
Ich würde einen Nichtleiter nehmen z.B. Holz.

> 2. Darin die Module.
Genau.

> 3. Die Antennen gucken seitlich heraus, in die Vertikale geknickt?
> Das ergibt keine besondere Entkopplung, weil zur 1/4-Lambda-Antenne
> gehört die Ground Plane dazu.

Die Antenne würde ich in die Transceiver-Platinenebene biegen, parallel 
zur kurzen Platinenseite. Den Transceiver mit der Antenne dann so 
aufstellen, dass die Antennenspitze zur Decke zeigt. Die 
Transceiver-Platine steht dann vertikal.

Anstatt Pappe mit Alufolie könnte ich die Massefläche auch aus 
kupferkaschiertem Platinenmaterial machen. Es gibt z.B. fertige 
200x300mm Leiterplatten einseitig kupferkaschiert. Da würde ich dann 
noch ein Loch für die Antenne durchbohren, an Masse anschließen und 
fertig ist die Groundplane. Dann würde auch nicht mehr die Leiterplatte 
des Transceivers als Groundplane mißbrauchen.


>> Die Antennen schauen natürlich aus der "Alu-Pappe" heraus
> Der würde ich als Massefläche nicht viel trauen:
> 1. Die Alu-Folie leitet die HF-zu schlecht.
> 2. Löten geht 'eh nicht.
> 3. Herumwickeln um versilberten Kupferdraht? Oh je.
Du hast mich überzeugt. Was hälst du von kupferkaschierter Leiterplatte 
(s.o.)?


> Aber wie gesagt - versuchs einfach mal. Vielleicht sind die Störungen ja
> gering genug für das, was Du als Bastler erreichen willst.
Es muß schon zuverlässig im Dauerbetrieb laufen. Weiß jemand, ob die 
200x300mm Groundplane aus Leiterplattenmaterial vielleicht die Impedanz 
der Antenne verändert und der Transceiver vielleicht schlechteren 
Empfang bekommt als wenn ich darauf verzichten würde? Vielleicht ist der 
RFM12B wirklich nur für eine Drahtantenne mit der winzigen Groundplane, 
die die kleine Transceiverplatine selbst bietet, zu verwenden?

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Stephan,

hier ist der Knackpunkt: "> Es muß schon zuverlässig im Dauerbetrieb 
laufen."
Das "Knacken" ist um so schärfer, je höher die Anforderungen des Kunden.
Mir sind die unbekannt.
Deshalb wäre jeder Rat an Dich, der über das Basteln hinaus geht, grob 
fahrlässig. Bis auf: Professionelle Technik für Basisstationen stellt 
weit höhere Anforderungen.

> Es muß schon zuverlässig im Dauerbetrieb laufen. Weiß jemand, ob die
> 200x300mm Groundplane aus Leiterplattenmaterial vielleicht die Impedanz
> der Antenne verändert
Schon Deine Hand in Nähe tut das. Das macht die HF ja so spannend.

> und der Transceiver vielleicht schlechteren
> Empfang bekommt als wenn ich darauf verzichten würde?
Beides probieren und ordentlich messen - darin liegt ein Problem.

> Vielleicht ist der
> RFM12B wirklich nur für eine Drahtantenne mit der winzigen Groundplane,
> die die kleine Transceiverplatine selbst bietet, zu verwenden?
Ich habe ein paar von den Dingern. Der Konstruktur der Leiterplatte wird 
kaum an eine Antenne gedacht haben. Dann wäre seine Konstruktion teurer 
ausgefallen. Da gehört das RFM12 dann mindestens in ein geschirmtes 
Gehäuse.
Es sei denn, der Kunde oder die Anwendung ist auch mit einfacheren 
Lösungen hoch zufrieden.

Ciao
Wolfgang Horn

von Stephan R. (stero)


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Hallo Wolfgang,

> Ich habe ein paar von den Dingern. Der Konstruktur der Leiterplatte wird
> kaum an eine Antenne gedacht haben. Dann wäre seine Konstruktion teurer
> ausgefallen. Da gehört das RFM12 dann mindestens in ein geschirmtes
> Gehäuse.

Ich habe im Datenblatt gesehen, dass der RF12 eine automatische 
Antennenanpassung hat, der z.B. den Hand-Effekt kompensieren kann. Der 
Verstärker (LNA) ist für 250 Ohm Impedanz ausgelegt und für 50 Ohm wird 
ein Anpaßnetzwerkt erforderlich. Soweit geht die Antennenanpassung dann 
wohl nicht.


Ich habe speziell für die RF12 Module gerade einen "Antenna selection 
guide" gefunden: http://regi.hqelektronika.hu/datasheet/24//2425.pdf
Der könnte etwas Licht in die Sache bringen.

VG Stephan

von Stephan R. (stero)


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Stephan R. schrieb:

> Ich habe im Datenblatt gesehen, dass der RF12 eine automatische
> Antennenanpassung hat, der z.B. den Hand-Effekt kompensieren kann. Der
> Verstärker (LNA) ist für 250 Ohm Impedanz ausgelegt und für 50 Ohm wird
> ein Anpaßnetzwerkt erforderlich. Soweit geht die Antennenanpassung dann
> wohl nicht.
Der RFM12B ist im Gegensatz zu dem reinen Chip RF12 bereits mit einem 
Anpassnetzwerk ausgestatte und hat ca. 50 Ohm Impedanz.

Hier empfiehlt auch jemand eine Groundplane für den RFM12B: 
https://www.sparkfun.com/products/9582


Auszug aus dem Thread:
1
SomeCallMeTim | about 55 minutes ago 1
2
Yes, I believe the RFM12B port is designed for ~50 ohm unbalanced feed,
3
so a ¼-wave whip with proper ground plane or other antenna with impedance
4
close to that should work best. Unfortunately, most users don’t provide a
5
real > ¼-wave radius ground plane and just use the tiny PCB resulting in
6
poor radiation efficiency. In such cases a simple 2 x ¼-wave dipole should
7
work noticeably better, as you’ve observed.
8
9
The free-space impedance of a thin-wire (relative to wavelength) dipole
10
is ~73 ohms, but in practice will be closer to ~60 ohms at 433MHz with real
11
wire, and so provides a fair match, though with the balun in place you’ll
12
still have a balanced ant connected to an unbalanced port. Don’t use a folded
13
dipole without external balun/xformer, though, as their nominal impedance is
14
~300 ohm.

VG Stephan

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