Forum: HF, Funk und Felder Datenübertragung durch Antennen verbessern


von Roland Flak (Gast)


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Hallo!

Ich möchte Daten per Funk übertragen, ich verstehe aber leider nicht so 
ganz, wie die Antennen funktionieren. Ich möchte, dass mehrere Module 
Informationen an eine Art Basis schicken. Die einzelnen Stationen haben 
solche Funk-Boards:
http://arduino-info.wikispaces.com/file/view/nRF24L01-3.jpg/243329431/nRF24L01-3.jpg

Die Antenne auf dem Board ist in der Leiterplatte integriert.

Die Basis soll ein Modul bekommen, das dem hier ähnelt:
http://arduino-info.wikispaces.com/file/view/nRF24L01-LN-PA-1.jpg/243330387/nRF24L01-LN-PA-1.jpg

Es hat einen Ein- und Ausgangsverstärker.

Jetzt verstehe ich eins nicht so ganz: Wie (in welche Richtung) sendet 
das kleine Modul die Funkwellen ab und wie muss ich die andere Antenne 
ausrichten, damit ich den besten Empfang habe?

Im Übrigen geht es um 2,4GHz.

von oszi40 (Gast)


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Probieren fördert den Erkenntnisprozess. Wir kennen Deine örtlichen 
Verhältnisse nicht und wissen auch nicht ob irgendwo Reflektionen oder 
Störungen auftreten, die Du ausblenden möchtest.

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


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Hi, Roland,

oszi40 hat Recht. Präziser - wenn
a) die Basis zu jedem Modul Sichtkontakt hat,
b) alle Antennen vertikal polarisiert sind,

dann ist die Reichweite nur durch Störungen eingeschränkt und durch 
Hindernisse im Funkweg.

Die Arduino-Antenne sieht aus, als müsste sie für Omni-Empfang senkrecht 
gesteckt werden.

Für den Versuchsaufbau wird es immer reichen. Dann findest Du auch 
schnell die Reichweite heraus - und die gegenseitigen Störungen, wo das 
eine Modul das andere zustopft,

Nur Mut zum Experiment!

Ciao
Wolfgang Horn

von Stefan M. (derwisch)


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Solche kleinen, geätzten onboard Antennen kann man näherungsweise als 
Rundstrahler betrachten.

Wie schon erwähnt wurde, haben Reflexionen, Abschattungen usw. in der 
Umgebung der Funkmodule einen wesentlich grösseren Einfluss auf die 
Verteilung der abgestrahlen Eneregie.

von Roland Flak (Gast)


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Wolfgang Horn schrieb:
> Nur Mut zum Experiment!

Ich habe die vergangenen Tage herumexperimentiert. Allerdings verstehe 
ich die Ergebnisse nicht so ganz.

Bei dem Modul ist eine kleine 3dBi Antenne mit dabei. Empfänger ist bei 
mir an einer festen Station, der Sender ist mobil. Nun habe ich den 
Sender relativ weit weggestellt. Daten werden empfangen! Nun bin ich mit 
dem Sender rausgegangen. Empfang war weg. Okay, ich bin wieder rein zur 
Position, wo der Empfang noch ging und habe dann eine 5dBi Antenne 
meines WLAN Routers angeschraubt. Da wo ich mit der kleinen Antenne 
Empfang hatte, hatte ich mit der 5dBi (2.4/5GHz) Antenne auf einmal 
keinen Empfang mehr. Okay, ich bin etwas größer gegangen.

Interessant. Dann habe ich eine 9dBi WLAN Antenne (Omni) ausprobiert. 
Damit ging der Empfang wieder.

Als nächstes habe ich mal einen 12dBi und einen 15dBi Rundstrahler 
(solche langen weißen Dinger, die wie Leuchtstoffröhren aussehen) 
ausprobiert. Beide ohne Erfolg. Kein Empfang!

Dann habe ich eine 12dBi Sector Antenne genommen. Und zack, der Empfang 
ging wieder. Mit der Sector Antenne habe ich sogar das Modul empfangen 
können, als es draußen war.

Ich verstehe das nicht. Eigentlich bin ich davon ausgegangen, dass je 
"größer" die Antenne ist, desto besseren Empfang habe ich.

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


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Hi, Roland,

> Ich habe die vergangenen Tage herum experimentiert. Allerdings verstehe
> ich die Ergebnisse nicht so ganz.

Je mehr Variable im Experiment, desto eher steigt der Verstand aus. Denn 
wenn Du die eine Variable veränderst und dann den vorigen Zustand wieder 
herstellt, dann möchtest Du auch das vorige Ergebnis wieder sehen.

Aber je mehr Variable, desto größer die Gefahr, dass die gewollte und 
durchdachte Veränderung auch eine zweite Variable verändert - und zwar 
unbemerkt. Die Wiederherstellung des vermeintlich letzten Zustandes 
stellt diesen dann nicht mehr her - schon ist Grund zur Verwirrung.

> ... mir an einer festen Station, der Sender ist mobil. Nun habe ich den
> Sender relativ weit weggestellt. Daten werden empfangen! Nun bin ich mit
> dem Sender rausgegangen. Empfang war weg.

Beispiel: Sobald Du einen Dipol über die Erde erhebst, sieht Dein 
Empfänger nicht nur diese Antenne, sondern auch deren Spiegelbild im 
Boden.
Ergebnis: Bei einer bestimmten Geometrie empfängt er fast nichts, weil 
sich bei ihm Antenne und Spiegelbild gegenseitig auslöschen.

Du wohnst mit Sicherheit nicht auf einem Antennenmessgelände und hast 
nicht nur ein Haus hinter Dir, sondern viele weitere Einflüsse.

> Ich verstehe das nicht. Eigentlich bin ich davon ausgegangen, dass je
> "größer" die Antenne ist, desto besseren Empfang habe ich.

Grundsätzlich ist das so. Aber schau mal in den Rothammel, das 
Antennenbuch. Unter "Kolineare Dipole". Auf deren Antennendiagramm - je 
mehr Dipole vertikal übereinander gestockt sind, desto mehr Einzüge hat 
da vertikale Antennendiagramm.
Schau mal auf endgespeiste kolineare Dipolzeile - die schaut schräg in 
die Luft. Weil nach einem Lamba Stockungsabstand in der Luft die Welle 
auf dem Kabel noch nicht so weit vorangekommen ist.


EXperiment heißt also nicht nur: "Einfach mal rausgehen." Sondern auf 
beispielsweise auf einem kiesbestreuten Flachdach das eine Gerät fest 
montieren, mit dem anderen erst mal auf derselben Höhe messen, dann 
dessen Höhe verändern - und erneut messen.

Wer Maßempfänger hat, der ist im Vorteil. Dein WLAN verändert ja auch 
noch seine Kanäle - und sagt Dir das nicht.

Also:Experimentieren ja, aber methodisch.

Ciao
Wolfgang Horn

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