SCHILDKNECHT SMART DATA COMMUNICATION

2.2 Strahlungscharakteristik einer Antenne 05 2.6 Link Budget (Leistungsübertragungsbilanz) 08 4.5 Abstand und freie Abstrahlung 19 5.1 Anwendungen mit fixen Objekten oder einer linearen Bewegung 24 5.2 Applikation mit bewegten Objekten 24 5.3 Anwendung mit einem festen und einem drehenden Objekt 25

1. Einleitung Eine Antenne dient zum Senden bzw. Empfangen elektromagnetischer Wellen. An der Antenne wird die elektrische Energie (z.B. von DATAEAGLE) in elektromagnetische Wellen umgewandelt bzw. umgekehrt (d.h. elektromagnetische Wellen, die empfangen werden, werden in elektrische Energie umgewandelt). Antennen sind daher grundsätzlich zum Senden und/oder Empfangen einsetzbar. Die Verwendung der richtigen Antenne, wie auch die korrekte Montage, ist entscheidend für die Qualität der Datenübertragung und somit für die Funktionalität der Funkstrecke. Nachfolgend werden einige Fachbegriffe erklärt,...

2. Fachbegriffe 2.1 Antennengewinn Der Antennengewinn einer Antenne gibt die Verstärkung der Sendeenergie an. Dieser Gewinn ergibt sich durch die Fokussierung der Sendeenergie durch die Antenne in horizontale und/oder vertikale Richtung (siehe Öffnungswinkel 2.2). Ein Kugelstrahler (den es nur in theoretischer Betrachtung gibt), der die Sendeenergie in alle Richtungen gleichförmig abgibt, hat keinen Antennengewinn (0 dBi und 0 dB) und dient als Basis zur Berechnung des Gewinns. Bei Rundstrahlantennen wird die Sendeenergie in horizontaler Achse in einem Radius von 360° abgestrahlt, aber in vertikaler...

2. Fachbegriffe 2.2 Strahlungscharakteristik einer Antenne Die Strahlungscharakteristik einer Antenne, häufig auch Öffnungswinkel oder Strahlbreite genannt, stellt die Richtwirkung einer Antenne grafisch dar. Der Öffnungswinkel ist der Bereich, in dem noch mindestens die Hälfte der maximalen Strahlungsleistung vorhanden ist. vertikaler Öffnungswinkel Je schmaler der Öffnungswinkel, umso größer wird die Reichweite. Je größer der Öffnungswinkel, desto geringer die Rei

2. Fachbegriffe 2.3 Rundstrahlantennen Eine Rundstrahlantenne hat ein gleichmäßiges Strahlungsmuster auf horizontaler Ebene in alle Richtungen. Das bedeutet, sie hat einen horizontalen Öffnungswinkel von 360° und wird aufgrund dieser Beschaffenheit bei beweglichen – zum Beispiel sich drehenden oder mobilen – Anwendungen eingesetzt. Tilt (dt. Neigung) bedeutet die Verschiebung des vertikalen Öffnungswinkels einer Rundstrahlantenne in eine bestimme Richtung, ausgehend von der horizontalen Ebene. Auf dem unten dargestellten Bild sieht man zum Beispiel einen vertikalen Öffnungswinkel von 40° mit...

2. Fachbegriffe 2.4 Richtantennen Bei einer Richtantenne wird die Strahlungsdichte in eine genaue Raumrichtung ausgerichtet. Durch die Richtwirkung wird der Empfang von Störsendern, die außerhalb der Haupt-oder Nebenkeulen liegen, gedämpft, und die Reichweite in Abstrahlrichtung erhöht sich. Somit strahlt die Antenne nur in eine Richtung und hat zum Beispiel einen Öffnungswinkel von 80°. Zum Beispiel: Öffnungswinkel horizontal / vertikal 80° 2.5 Sendeleistung Die Sendeleistung, kurz EIRP ( equivalent isotropically radiated power) ist die tatsächlich abgestrahlte Leistung, die sich aus der Sendeleistung...

2. Fachbegriffe 2.6 Link Budget (Leistungsübertragungsbilanz) Link Budget ist eine Maßeinheit für die Differenz zwischen Sendeleistung (EIRP) und Empfängerempfindlichkeit. Das Link Budget dient der Abschätzung der Reichweite eines Signals. Die Faktoren, die zur Abschätzung berücksichtigt werden müssen, sind zum Beispiel: - Sendeleistung - Antennengewinn - Empfängerempfindlichkeit - Freiraumdämpfung - Kabeldämpfung 2.7 Fresnelzone Als Fresnelzone bezeichnet man eine räumlich gedachte dreidimensionale Ellipse zwischen den Antennen einer Funkübertragungstrecke. Der Radius dieser Zone berechnet sich...

2. Fachbegriffe 2.8 Polarisation Die Polarisation beschreibt die Richtung, in der sich die Schwingungen des elektrischen Feldes ausbreiten. Man unterscheidet zwischen horizontal und vertikal linearer Polarisation (VP), und rechstdrehender zirkularer Polarisation (RHCP). Sende- und Empfangsantenne sollten die gleiche Polarisation haben. Durch EInsatz von ungleich polarisierten Antennen kann es zu Verlusten kommen oder es wird keine Funkverbindung aufgebaut. Wir verwenden Antennen mit vertikal linearer Polarisation (VP) und rechtsdrehender zirkularer Polarisation (RHCP). Eine RHCP-Antenne eignet...

3. Antennenmontage3.1 DATAEAGLE-Geräteanschluss Die DATAEAGLE-Bauserien Compact, Classic und X-Treme haben immer einen SMA-female-Anschluss.

3. Antennenmontage 3.2 Antennenverkabelung Antennen können direkt auf dem DATAEAGLE montiert werden oder über ein Kabel abgesetzt werden, wie z.B bei der Montage auf einem Schaltschrank oder bei einer Mastmontage. 1. Verbinden Sie das Antennenkabel mit dem Antennenanschluss am Funkmodem (DATAEAGLE). 2. Befestigen Sie die Antenne an dem dafür vorgesehenen Platz z.B. außerhalb des Schaltschrankes. A: SMA-female Anschluss B: SMA-male Anschluss C: SMA-female Anschluss D: SMA-male Anschluss

3. Antennenmontage 3.3 Anschlüsse SMA-male und SMA-female SMA-male-Steckverbinder werden für Anwendungen in Frequenzbereichen von 1 GHz bis 18/ 26,5 GHz (je nach Ausführung) eingesetzt. Die SMA-Steckverbinder sind recht klein, aufgrund der Schraubverriegelung dennoch mechanisch sehr robust. FME-male und FME-female Dies sind Miniatur-Steckverbinder mit einer elektrischen Impedanz von 50 Ω für Frequenzen bis zu 2 GHz. TNC-male und TNC-female Es handelt sich hierbei um koaxiale Steckverbinder für Hochfrequenz bis etwa 11 GHz. Sie werden durch ein Gewinde miteinander verbunden. N-male und N-female...