Forum: HF, Funk und Felder HomeMatic 868MHz Antenne bauen


von Thomas R. (thomasr)


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Seit vielen Jahren betreibe ich diverse HomeMatic Komponenten wovon mich 
gerade die Funkenden extrem nerven. Deren Sende/Empfangsqualität ist 
echt mies, allerdings haben wir auch ein weit freistehendes Holzhaus mit 
bodentiefen metallbedampften 3-fach Verglasungen und einem 
Alukaschierten "Notdach" unter dem eigentlichen Dämmaufbau/Foliendach. 
Das ist wie ein Faradayscher Käfig und reflektionsarme Umgebung in einem 
(wo das Signal durch eine Holzwand "raus" kann ist für 100te Meter keine 
Reflektion möglich).

Deshalb habe ich einige "Sorgenkinder" unter den Aktoren mit einer 
externen Antenne versehen um diese an besserer Stelle anbringen zu 
können. Das ist gar nicht so leicht weil die Geräte nicht netzgetrennt 
aufgebaut sind, eine "Außenantenne" also unter 230Volt gegen Erde stehen 
kann. RG174 ist laut Datenblatt für 1,5kV Betriebsspannung zugelassen, 
das "Antennenende" mit Schrumpfschlauch zusätzlich isoliert und mit 
Warnhinweis versehen :-)

Im Gerät ist die Abschirmung nicht genutzt und der Innenleiter so kurz 
wie möglich auf den Antennenausgang gelegt (den vorherigen 90mm Draht 
für 868MHz entfernt). Dann ca. 1,5m RG174 wovon am Ende dann ~9cm ohne 
Schirmung frei hängen/stehen/liegen. Ein Nano VNA zeigt mir für diese 
Konstruktion (allerdings mit aufgelegtem Schirm wegen SMA) ein SWR von 
unter 2 an.

Das funktioniert gut, aber warum genau? Oder was kann man besser machen?

von Helmut -. (dc3yc)


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Wenn du an der neuen Antenne 1.5m RG174 verwendest, kannst du gleich die 
alte weiter benutzen. Hast du dir schon mal die Dämpfung dieses Kabels 
bei 900MHZ (1GHz) angeschaut?

von Thomas R. (thomasr)


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Helmut -. schrieb:
> Wenn du an der neuen Antenne 1.5m RG174 verwendest, kannst du gleich die
> alte weiter benutzen. Hast du dir schon mal die Dämpfung dieses Kabels
> bei 900MHZ (1GHz) angeschaut?

80 bis 90 dB pro Meter, je nach Hersteller, also 1dB für den einen 
Meter. Wo ist das Problem? Das aufgewickelte Ringelschwänzchen im 
Gehäuse des Aktors hat jedenfalls gar keinen "Gewinn" und sitzt inmitten 
jeder Menge 230Volt Leitungen etc.

"Auch ein nasses Handtuch hat da besseren Empfang"

: Bearbeitet durch User
von A. B. (Firma: ab) (bus_eng)


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Thomas R. schrieb:

> 80 bis 90 dB pro Meter, je nach Hersteller, also 1dB für den einen
> Meter.

Dämpfung Koaxialkabel: !!! dB/100m !!!
RG174 @ 868MHz ca. 0.8dB/m

https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050278_Datenblatt_RG174LSNH.pdf

Man kann mit Koaxialkabel sehr gute rundstrahlende Antennen bauen:

http://wiki.glidernet.org/ogn-receiver-hardware-and-software#hardware

von Helmut -. (dc3yc)


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A. B. schrieb:
> Man kann mit Koaxialkabel sehr gute rundstrahlende Antennen bauen:

Quatsch! Die Antennenangaben, die so ca. 2.5dBi sagen, sind 
Augenwischerei. Das bezieht sich auf den Kugelstrahler (den es real 
nicht gibt). Ein Dipol hat mehr als 2dBi Gewinn, aber dann kommen noch 
Anpass-, Kabel- und Steckerverluste dazu. Also alles schön abziehen von 
den 2.5dBi. Und eine Antenne kann nur dann Gewinn haben, wenn das 
Richtdiagramm eingeschränkt wird. Also am Besten eine Richtantenne 
nehmen, die auf den Accesspoint zeigt. Aber nicht an 230V, wie vom TO 
gewünscht. Da nützen seine Warnschilder auch nichts! Da ist der nasse 
Schnürsenkel im Gehäuse die beste Wahl.

von Thomas R. (thomasr)


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A. B. schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>
>> 80 bis 90 dB pro Meter, je nach Hersteller, also 1dB für den einen
>> Meter.
>
> Dämpfung Koaxialkabel: !!! dB/100m !!!
> RG174 @ 868MHz ca. 0.8dB/m
>
> https://www.koax24.de/storage/datasheet/de/050278_Datenblatt_RG174LSNH.pdf
>
> Man kann mit Koaxialkabel sehr gute rundstrahlende Antennen bauen:
>
> http://wiki.glidernet.org/ogn-receiver-hardware-and-software#hardware

Ja doch, Tippfehler. Wird aber aus der nachfolgenden Rechnung klar?

von Thomas R. (thomasr)


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Helmut -. schrieb:
> A. B. schrieb:
>> Man kann mit Koaxialkabel sehr gute rundstrahlende Antennen bauen:
>
> Quatsch! Die Antennenangaben, die so ca. 2.5dBi sagen, sind
> Augenwischerei. Das bezieht sich auf den Kugelstrahler (den es real
> nicht gibt). Ein Dipol hat mehr als 2dBi Gewinn, aber dann kommen noch
> Anpass-, Kabel- und Steckerverluste dazu. Also alles schön abziehen von
> den 2.5dBi. Und eine Antenne kann nur dann Gewinn haben, wenn das
> Richtdiagramm eingeschränkt wird. Also am Besten eine Richtantenne
> nehmen, die auf den Accesspoint zeigt. Aber nicht an 230V, wie vom TO
> gewünscht. Da nützen seine Warnschilder auch nichts! Da ist der nasse
> Schnürsenkel im Gehäuse die beste Wahl.

Ähem, die gebaute Antenne FUNKTIONIERT aber sehr gut! Von -110dB auf 
-60dB am Empfänger ;-)

von Motopick (motopick)


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Thomas R. schrieb:

> Ähem, die gebaute Antenne FUNKTIONIERT aber sehr gut! Von -110dB auf
> -60dB am Empfänger ;-)

Mit dem Multimeter gemessen? :)

Dann war da vorher nur ein "Alibidraht" dran, aber nichts was den
Namen Antenne verdient. Moeglicherweise ist auch der neue
Antennenstandort etwas besser.

von Wastl (hartundweichware)


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Thomas R. schrieb:
> Von -110dB auf -60dB am Empfänger ;-)

Also 50 dB Antennengewinn wenn ich richtig gerechnet habe.
Die Antenne muss ich auch haben! Wo gibt es die? Nix
wie her damit.

von Rainer W. (rawi)


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Thomas R. schrieb:
> Ja doch, Tippfehler.

Nein - Nachlässigkeit.

Bei zweistelligen Dämpfungswerten pro Meter müssten sämtliche 
Alarmglocken schrillen und die Absendetaste ihren Dienst verweigern.
scnr

Helmut -. schrieb:
> Da ist der nasse Schnürsenkel im Gehäuse die beste Wahl.

Vielleicht hilft es schon, den Abstand des Gehäuses zur Reflektorfläche 
(Alufolie, Fenster) zu optimieren.
Geht es eigentlich um Funkverbindungen nach draußen oder spielt sich das 
alles im Käfig ab?

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (thomasr)


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Motopick schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>
>> Ähem, die gebaute Antenne FUNKTIONIERT aber sehr gut! Von -110dB auf
>> -60dB am Empfänger ;-)
>
> Mit dem Multimeter gemessen? :)
>
> Dann war da vorher nur ein "Alibidraht" dran, aber nichts was den
> Namen Antenne verdient. Moeglicherweise ist auch der neue
> Antennenstandort etwas besser.

Nö, HF Meßgeräte besitze ich nicht (außer dem Nano VNA). Das wird 
irgendwie im HomeMatic Empfänger ermittelt und an die Zentrale 
übertragen.

Selbstverständlich ist der neue Antennenstandort besser!! Das war doch 
der Sinn der Übung. Den Aktor selbst kann ich nicht verlegen.

Nur warum funktioniert das so gut? Würde etwas besser/schlechter werden 
wenn ich den Koaxmantel ebenfalls am Transceiver auflege? Ich war mir 
unsicher...

Leider habe ich auch versäumt die Auswirkungen der zusätzlichen Lage 
Schrumpfschlauch auf dem freien Koaxende zu testen. Ob sich damit die 
Abstimmung wesentlich verändert?

: Bearbeitet durch User
von Motopick (motopick)


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Thomas R. schrieb:

> Nö, HF Meßgeräte besitze ich nicht (außer dem Nano VNA). Das wird
> irgendwie im HomeMatic Empfänger ermittelt und an die Zentrale
> übertragen.

"Irgendwie ermittelt" trifft es wohl ziemlich gut.

> Nur warum funktioniert das so gut? Würde etwas besser/schlechter werden
> wenn ich den Koaxmantel ebenfalls am Transceiver auflege? Ich war mir
> unsicher...

Wenn etwas gut funktioniert: "Finger weg!"

> Leider habe ich auch versäumt die Auswirkungen der zusätzlichen Lage
> Schrumpfschlauch auf dem freien Koaxende zu testen. Ob sich damit die
> Abstimmung wesentlich verändert?

Es werden ja wohl noch mehr Antennen werden.

von Thomas R. (thomasr)


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Jo, nach dem Erfolg gleich die nächste Modifikation gebaut. Diesmal ein 
Aktor mit eingebauter "Alibiantenne" der in einer Fußbodendose verortet 
ist. Leider ist diese aus massivem Stahlblech mit einem schönen 
Aluklappdeckel obendrauf (unter dem die Steckdose montiert ist) und läßt 
manchmal nix durch. Glücklicherweise sind alle Zuleitungen zu dieser 
Dose in Rohr im/unter dem  Estrich verlegt.

Also einen externen Antennenstummel in 30cm RG174 angebracht und diesen 
in eines der Rohre geschoben. Damit schaute diese "Antenne" im Estrich 
UNTER der Stahldose heraus und Voilà, guter Empfang!

Aber nochmals die Frage: soll der RG174 Schirm irgendwo aufgelegt werden 
oder floaten? Und wenn ja/nein: WARUM?

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Thomas R. schrieb:
> Aber nochmals die Frage: soll der RG174 Schirm irgendwo aufgelegt werden
> oder floaten? Und wenn ja/nein: WARUM?

Der Schirm ist beim coax absolut notwendig.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Koaxialkabel

Der Anfang vom Artikel ist natürlich falsch/nicht ganz korrekt/zu 
vereinfachend... Der Schirm dient nur teilweise der Schirmung. Weiter 
unten steht's dann korrekt
1
In Koaxialkabeln wird die Nutzsignalleistung im Dielektrikum zwischen Innenleiter und Außenleiter übertragen.

73

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (thomasr)


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Wegen der Bedenken zum Eingriff in ein SK2 Gerät noch folgende Idee: 
ginge nicht auch ein passiver Repeater?

Wir haben mit so etwas unseren Betriebsfunk in Stahlblechhallen aufrecht 
erhalten können. Konkret:

9cm RG174 Seele als "Außenantenne", dann 1m Koax, dann wieder 9cm Seele 
als "Innenantenne" die unmittelbar entlang der eingebauten Drahtantenne 
im Inneren des SK2 Gehäuses außen aufgeklebt wird. Die paar mm 
Luft/Kunststoff müßten doch noch gut koppeln?

Damit bliebe die SK2 erhalten und es wäre kein Öffnen des Gehäuses 
notwendig. Man könnte sich dafür passende Clipse drucken....

von Motopick (motopick)


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Thomas R. schrieb:
> Wegen der Bedenken zum Eingriff in ein SK2 Gerät noch folgende Idee:

Du koenntest auch einen spannungsfesten Kondensator vor dein
Kabel schalten. Spannungsfest meint, ca. 1 kV Pruefspannung und
einige pF.

Fuer den Antennenstrahler kann man auch den Koaxaussenleiter benutzen.
Wenn es ordentliches Kopfergeflecht ist...
Da der mechanisch "dicker" ist, sollte sich eine groessere Bandbreite
ergeben. Das solltest du einmal nachmessen. :)

von Thomas R. (thomasr)


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Motopick schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Wegen der Bedenken zum Eingriff in ein SK2 Gerät noch folgende Idee:
>
> Du koenntest auch einen spannungsfesten Kondensator vor dein
> Kabel schalten. Spannungsfest meint, ca. 1 kV Pruefspannung und
> einige pF.
>
> Fuer den Antennenstrahler kann man auch den Koaxaussenleiter benutzen.
> Wenn es ordentliches Kopfergeflecht ist...
> Da der mechanisch "dicker" ist, sollte sich eine groessere Bandbreite
> ergeben. Das solltest du einmal nachmessen. :)

Danke für den konstruktiven Hinweis! Allerdings ist das RG174 schon 
selbst 1,5kV zugelassen. Und der Koppelkondensator sitzt auch wieder IM 
Gehäuse und wäre damit nicht "echt" als Isolierung anzusehen.

Das mit dem größeren Außendurchmesser kannte ich schon, trotzdem danke. 
Spannend ist allerdings das Bild auf dem VNA: die neue "Antenne" hat ab 
ca. 850MHz einen extrem flachen SWR Verlauf unter 2 bis zur 
Erfassungsgrenze von 900MHz (alter Nano VNA), also breitbandig.

: Bearbeitet durch User
von Motopick (motopick)


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Thomas R. schrieb:

> Das mit dem größeren Außendurchmesser kannte ich schon, trotzdem danke.
> Spannend ist allerdings das Bild auf dem VNA: die neue "Antenne" hat ab
> ca. 850MHz einen extrem flachen SWR Verlauf unter 2 bis zur
> Erfassungsgrenze von 900MHz (alter Nano VNA), also breitbandig.

Extrem flache Verlaeufe deuten entweder auf einen Messfehler :) oder
starke Bedaempfung des Strahlers durch die Umgebung hin.
Um zu sehen, ob dein VNA richtig "tickt", koenntest du einen Topfkreis
aufbauen, und mit dem VNA vermessen. Der hat auf alle Faelle einige
kraeftige Zacken und Dellen in seinen Parametern.

Etwa so:
1
+------------------+
2
|                  |
3
|     C       L    |
4
|  +-| |-==========+
5
|         +--------|
6
|         |        |
7
+-------- | -------+
8
          |
Unten ist die Einkoppelschleife. Ein + heisst Anschluss an Ground/
Gehauese. Eine Auskoppelschleife kann man auch noch einbauen.
Als Material empfiehlt sich FR4 oder duennes Messing/Kupferblech.
Das muss dann voll verloetet werden und ein Deckel drauf. :)
Der Kondensator sollte ca. 10 pF haben oder besser ein Trimmer sein.

Viel Spass!

von Rainer W. (rawi)


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Thomas R. schrieb:
> Aber nochmals die Frage: soll der RG174 Schirm irgendwo aufgelegt werden
> oder floaten? Und wenn ja/nein: WARUM?

Der "Schirm" beim RG174 ist kein Schirm, sondern fundamentaler 
Bestandteil der Koaxialleitung. Wenn du den Außenleiter nicht 
anschließt, kannst du auch gleich einen einfachen Draht oder einen 
feuchten Schnürsenkel nehmen.

: Bearbeitet durch User
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