Hallo Zusammen,
Ich habe für meine Temperatur Funksender einen JeeLink Clone (Arduino+RFM12) gebaut. Als Antenne habe ich einen einfachen Draht mit 8,6cm Länge genommen. Funktioniert alles wunderbar, ich empfange im Keller das Signal diagonal aus dem Obergeschoss.
Nachdem das so gut geklappt hat, wollte ich für meine Zisterne auf Basis von MySensors (Arduino+RFM69) eine Füllstandsanzeige realisieren. Gateway und Sensor Node funktionieren auch. Verwendet habe ich wieder einen 8,6 cm langen Draht. Leider ist hier die Reichweite sehr bescheiden. Der Sensor Node liegt in meinem Verteilerkasten für die Rasensprinkler, die von einem Homematic Relaismodul gesteuert werden. Das Modul funktioniert aber ohne Probleme, obwohl auch hier nur ein einfacher Draht als Antenne verbaut ist. Alles läuft mit 868Mhz. Deswegen verstehe ich nicht, warum ich hier solche Unterschiede beim Empfang habe.
Deswegen wäre es schön, wenn ihr ein paar Tipps für mich habt bzw. ein paar Hinweise, warum die Reichweite der verschiedenen Systeme so unterschiedlich ist.
Danke und Gruß
Christian
Verteilerkasten (aus Metall?) = Faraday'scher Käfig?
Evtl. kannst Du an der Antenne ebenfalls optimieren:
http://der-bastelbunker.blogspot.de/2011/01/70cm-halbwellendipol-selbst-gebaut.html (http://der-bastelbunker.blogspot.de/2011/01/70cm-halbwellendipol-selbst-gebaut.html)
http://www.stall.biz/project/externe-ccu-antenne-mehr-reichweiteweniger-fehlermeldungen (http://www.stall.biz/project/externe-ccu-antenne-mehr-reichweiteweniger-fehlermeldungen)
oder:
https://forum.fhem.de/index.php/topic,55274.msg470483.html#msg470483 (https://forum.fhem.de/index.php/topic,55274.msg470483.html#msg470483)
oder:
http://www.stall.biz/project/externe-flachantenne-fuer-die-homematic-und-vergleich-mit-anderen-loesungen (http://www.stall.biz/project/externe-flachantenne-fuer-die-homematic-und-vergleich-mit-anderen-loesungen)
http://fhem.de/cul_rfr.jpg (http://fhem.de/cul_rfr.jpg)
Das Wesentliche:
http://www.fhemwiki.de/wiki/CUL#Antenne (http://www.fhemwiki.de/wiki/CUL#Antenne)
Der RSSI-Wert gibt Auskunft über die Empfangsstärke, je näher an 0 der negative Wert (je "größer") ist, desto besser.
Evtl. lässt sich Dein Problem auch mit einem zusätzlichen "Radial" in Richtung Deines Empfängers an Masse des Senders angebracht, lösen. -> Richtwirkung!
Die Verwendung eines Dipols hat aber schon wesentliche Verbesserungen (RSSI um 10..20 besser) gebracht.
Grüße,
Jürgen
PS: Die Beispiele sind für 433 MHZ, lassen sich aber durch Anpassung der Länge auf den 868MHz-Bereich ebenso anwenden.
... und: du hast Dein eigentliches Problem nicht ausformuliert. ;)
@2:59:
https://www.youtube.com/watch?v=jJK1dMmeWlQ (https://www.youtube.com/watch?v=jJK1dMmeWlQ)
Zitat von: spacejay am 15 Juli 2016, 23:41:51
Hallo Zusammen,
Ich habe für meine Temperatur Funksender einen JeeLink Clone (Arduino+RFM12) gebaut. Als Antenne habe ich einen einfachen Draht mit 8,6cm Länge genommen. Funktioniert alles wunderbar, ich empfange im Keller das Signal diagonal aus dem Obergeschoss.
Nachdem das so gut geklappt hat, wollte ich für meine Zisterne auf Basis von MySensors (Arduino+RFM69) eine Füllstandsanzeige realisieren. Gateway und Sensor Node funktionieren auch. Verwendet habe ich wieder einen 8,6 cm langen Draht. Leider ist hier die Reichweite sehr bescheiden. Der Sensor Node liegt in meinem Verteilerkasten für die Rasensprinkler, die von einem Homematic Relaismodul gesteuert werden. Das Modul funktioniert aber ohne Probleme, obwohl auch hier nur ein einfacher Draht als Antenne verbaut ist. Alles läuft mit 868Mhz. Deswegen verstehe ich nicht, warum ich hier solche Unterschiede beim Empfang habe.
Deswegen wäre es schön, wenn ihr ein paar Tipps für mich habt bzw. ein paar Hinweise, warum die Reichweite der verschiedenen Systeme so unterschiedlich ist.
Oh, das können viele Dinge sein. Zwei einfache:
Zum einen ist es der reine Signalweg. Kann es sein, daß das Signal Erdreich durchdringen muß, weil die direkte Verbindung dadurch führt (Sender im Ventilkasten, Empfänger im Keller)? Im Haus hast Du Reflexionen, die dem Signal helfen das Ziel zu erreichen. Aber draußen?
Nächste Frage, da Du einfache Drähte verwendest: Sind die Antennen gleich ausgerichtet? (also zeigen beide nach oben oder beide im gleichen Winkel von der senkrechten)? Ein Polarisationsunterschied frißt Leistung.
https://de.wikipedia.org/wiki/Dipolantenne (https://de.wikipedia.org/wiki/Dipolantenne)
https://de.wikipedia.org/wiki/Groundplane-Antenne (https://de.wikipedia.org/wiki/Groundplane-Antenne)
Noch ein Thema zu den Antennen-Längen und
Verkürzungsfaktor (!):
ZitatUm einen λ/2-Dipol exakt resonant zu machen, muss ein Verkürzungsfaktor von 0,96 gegenüber der Freiraumwellenlänge angewandt werden
Bedeutet: die Antennen müssen prozentual kürzer, als die reine Berechnung über die Wellenlänge sein!
ZitatAbgesehen von der kapazitiven Belastung durch Bodennähe, die natürlich auch die Antenne verlängert, hat das Dieelektrikum isolierter Drähte einen grossen Einfluss.
Kleine Verkürzungsfaktoren von 0,93 sprechen für dieelektrische Verluste im Isolationsmaterial.
Selbst Alurohre mit 20mm Durchmesser kommen da noch nicht ran.
ZitatGerade bei bodennahen Antennen hat die Aufbauhöhe einen wesentlichen Einfluss auf die Resonanzfrequenz, bzw. die Dipollänge.
Und noch Eins drauf. ;)
Auch die Impedanz (Wellenwiderstand) hat einen Einfluss. Die Impedanz der meisten Funkmodule liegt bei 50Ohm. Daher auch das "Ringelschwänzchen" bei Jürgens Dipol.
https://forum.fhem.de/index.php?action=dlattach;topic=55274.0;attach=54804;image (https://forum.fhem.de/index.php?action=dlattach;topic=55274.0;attach=54804;image)
Vieleicht auch hier nochmal schauen:
https://forum.fhem.de/index.php/topic,45594.msg390162.html#msg390162 (https://forum.fhem.de/index.php/topic,45594.msg390162.html#msg390162)
Gruß Friedrich
Man sollte auch die Serienstreuung in der Prouktionstoleranz der Funkmodule selbst nicht ausser acht lassen. Nach meiner Erfahrung ist die Antenne in den seltensten Fällen die Ursache für solche Probleme.
Also der Verteilerkasten ist aus Plastik und enthält wie bereits erwähnt ein Homematic Funkrelais. Die CUL dazu liegt neben dem MySensors Gateway. Beide haben nur einen Draht als Antenne. Homematic funktioniert ohne Probleme auf die Entfernung, MySensors nicht. Habe auch schon eine Dipolantenne ausprobiert (ein Draht 8,2 cm am Antennenanschluss und einen 8,4 cm an Masse, beide in einer Linie) leider ohne Verbesserung (ich hoffe ich habe das Prinzip richtig verstanden). Was mich nur eben wundert, das Homematic auf der gleichen Stecke funktioniert ....
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Noch ne Frage: Warum ist die Antenne von Homematic nur 6,8 cm lang? Im geraden Teilstück (nur das ist effektiv?) nur 5 cm. Soweit ich weiß arbeitet Homematic auch mit 868Mhz. Am Verkürzungsfaktor? Dann müsste sie doch trotzdem länger sein...
(http://uploads.tapatalk-cdn.com/20160716/97a5b75cbe2bebf32156e8ee8203cc7e.jpg)
Vielleicht zählt die Leiterbahn zur Antenne noch zur effektiven Länge dazu?
ZitatThe Short Whip
A simple alternative to the whip is to make it shorter than a
quarter wavelength and add an inductor near the base of the
whip to compensate for the resulting capacitive reactance. The
inductor can be made by coiling up part of the whip itself. This
type of antenna can have performance nearly equal to that of a
full size whip.
RFM uses such a design for the wire antennas that are supplied
with our demonstration boards. Details of the design can be
found in the HX/RX portion of the Product Data Book. The
RFM short whip is optimized for under-sized groundplanes.
When tested on the edge of a small board, gain was only 3 to
4dB less than a full sized whip and groundplane.
ZitatThe Helical (Coil)
This is similar to a spiral that is not flattened. Start with a
piece of wire that is 2 or 3 times longer than a whip and
wind it into a coil. The number of turns on the coil will
depend on wire size, coil diameter, and turn spacing. The
coil will need to be cut to resonate, and can be fine tuned
by spreading or compressing the length of the coil.
If the coil is wound tightly enough, it may be shorter than
one-tenth of a wavelength. This antenna tunes sharply,
requiring care in tuning. The real part of the antenna
impedance is less than 20 ohms, and depends on the size
of the coil and its orientation to ground.
For 433.9 MHz, we wound 14 turns of 22 gauge wire
around a 0.25 inch (6 mm) form. When tuned, it's length
was just under one inch. The proximity of this coil to
ground makes a big difference in performance. When the
coil runs near and parallel to ground, maximum gain is
only -18 dBd. When the loose end of the coil was pulled
away from ground, as shown in the alternate version
drawing, gain increased to -5.5 dBd, and the null became
deeper. The big problem with this antenna is the mechanical
construction and it's bulky size. It can be easily de-tuned
by nearby objects, including a hand, so it may not be good
for hand-held use
Danke für den Hinweis!
Also, ich habe jetzt im ersten Schritt meine Antenne auf 6,8cm gekürzt. --> Kein Signal
Dann auf ca. 5 cm gekürzt--> Signal bis zum Verteilerkasten. Warum funktioniert das? Das ist doch meilenweit weg von Lamda/4...
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Tja => Theorie != Praxis !
ZitatTheorie ist, wenn man alles weiß und nichts funktioniert.
;D ;D ;D ;D ;D
Aber im Ernst:
ZitatMan sollte auch die Serienstreuung in der Prouktionstoleranz der Funkmodule selbst nicht ausser acht lassen
Wie wahr!
Vielleicht könnte man am Empfänger noch Anpassungstechnisch was tun. Vieleicht verschiebt die Verkürzung durch Verstimmung des Resonanzkreise die Mittenfrequenz in den
sensibleren Bereich des Empfängers? Bliebe die Frage ob das das Optimum wäre?
-> SDRSharp oder so lassen, wenn's geht. ;)
PS: Mein Groundplane-Versuch, muss aber noch warten bis ich ein SMA-Kabel zur Verfügung habe. Dann kann ich mal den Vergleich zum Dipol posten ...
Zitat von: juergs am 16 Juli 2016, 17:20:35
Tja => Theorie != Praxis !
Praxis ist, wenn alles funktioniert und keiner weiss, warum.
An die Homematic Komponenten kannst Du auch einen nassen Schnürsenkel als Antenne knoten, das funktioniert genausogut wie mit 5cm oder 6,3489721cm oder 8cm Placebo-Drahtantenne.
Ha, ja oder die Pollindosen mit 3mm Antenne!
Also ich glaube nicht, dass die 5cm Zufall sind. Für meine Homematic habe eine CUL von Busware. Ich hab mir gerade nochmal die möglichen Antennen im Shop angesehen. Und siehe da, es gibt ne 5cm, eine 15cm und eine 36cm Variante. Das kann doch kein Zufall sein, oder? Weiß jemand zufällig, wie man mit MySensors den RSSI Wert ausgeben kann? Dann könnte man die Antennen und die Längen besser vergleichen.
Gesendet von iPad mit Tapatalk
Falls noch Antennen gesucht werden, hier
könnte man (auch) fündig werden :
http://www.tme.eu/de/katalog/antennen_113383/ (http://www.tme.eu/de/katalog/antennen_113383/)
oder
https://www.elektor.nl/Uploads/Forum/Posts/How-to-make-a-Air-Cooled-433MHz-antenna.pdf (https://www.elektor.nl/Uploads/Forum/Posts/How-to-make-a-Air-Cooled-433MHz-antenna.pdf)
Und hier noch ein paar Tipps aus dem SmartHome Hacks-Buch.
LG
pah
http://shelvin.de/den-wellenwiderstand-transformieren-50-ohm-150-ohm-mit-einer-lambda4-leitung/ (http://shelvin.de/den-wellenwiderstand-transformieren-50-ohm-150-ohm-mit-einer-lambda4-leitung/)
http://shelvin.de/kabeldaempfung-berechnen/ (http://shelvin.de/kabeldaempfung-berechnen/)
Dämpfung + Kabeltypen:
http://homematic-forum.de/forum/viewtopic.php?f=31&t=27782&sid=09b42c18fb5a43fded60a418a17a9c4f&start=10
http://www.koax24.de/koaxialkabel/uebersicht-50-o/24-32-mm-gr2/rg174-au.html (http://www.koax24.de/koaxialkabel/uebersicht-50-o/24-32-mm-gr2/rg174-au.html)
https://www.sevenwatt.com/main/rfm69-ook-compare-antennas/ (https://www.sevenwatt.com/main/rfm69-ook-compare-antennas/)
Zitat von: Prof. Dr. Peter Henning am 20 Juli 2016, 22:31:11
Und hier noch ein paar Tipps aus dem SmartHome Hacks-Buch.
Jetzt erst gesehen, aber muß es dennoch kommentieren (ja ja, nach 4 Jahren).
Das heißt MWN EIRP und nicht ERP (Effective Isotropic Radiaton Power). Denn der Antennen"gewinn" ist ja, wie auch korrekt erklärt, die kleinere bestrahlte Kugeloberfläche. Deswegen ist die Summe aus Sendeenergie+Antennengewinn die EIRP.
Nene, das ist schon richtig - die EIRP und die ERP unterscheiden sich nur in der Bezugsantenne.
LG
pah
Zitat von: Prof. Dr. Peter Henning am 05 Juli 2020, 10:08:37
Nene, das ist schon richtig - die EIRP und die ERP unterscheiden sich nur in der Bezugsantenne.
LG
pah
Naja so wie es geschrieben ist, ist es mindestens mehrdeutig und es steht ja, dass der Antennengewinn meist in dBi angegeben wird...
Somit:
kommt nur ERP raus, wenn G in dBd gegeben ist (der "Umstand" wird nicht [explizit] genannt)...
Ist G (wie meist) in dBi angegeben, dann kommt eben EIRP raus...
Außer es wird um 2,15dB bzw. Faktor 1,64 "korrigiert"...
Gruß, Joachim