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Grundlagen Antennen- und Blitzschutztechnik

Grundlagen Antennen- und Blitzschutztechnik. Dipl-Ing. Bernd Selgrath Presales Funkwerk Enterprise Communications GmbH. Inhalte. allgemeine Funkübertragung verschiedene Antennenvarianten Antennenparameter Blitzschutztechnik. Frequenz. allgemeine Funkübertragung

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Grundlagen Antennen- und Blitzschutztechnik

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Presentation Transcript

  1. Grundlagen Antennen- und Blitzschutztechnik Dipl-Ing. Bernd Selgrath Presales Funkwerk Enterprise Communications GmbH

  2. Inhalte • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  3. Frequenz • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik • Die Frequenz ist die Anzahl Schwingungen pro Zeiteinheit

  4. Wellenlänge • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  5. Wellenlänge • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik >>

  6. Reflexionen • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  7. Was ist eine Antenne • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik • Übertragungselement zwischen leitungsgebundener und freier Ausbreitung elektromagnetischer Wellen • Die Sendeantenne strahlt elektromagnetische Energie ab • Die Empfangsantenne nimmt davon an einem weit entfernten Ort einen sehr kleinen Teil auf

  8. Nahfeld und Fernfeld der Antenne • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik Fernfeld Nahfeld Nahfeld 377 Ω 50 Ω 50 Ω

  9. Nahfeld und Fernfeld der Antenne • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik mit l = Antennenhöhe λ = Wellenlänge

  10. Nahfeld und Fernfeld der Antenne Zum Beispiel: λ = 12,5 cm 8,5 dBi Planarantenne: l = 10,1 cm  Nahfeld = 16,5 cm • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  11. Nahfeld und Fernfeld derAntenne Zum Beispiel: λ = 12,5 cm Airtraxx R12: l = 82 cm  Nahfeld = 1075 cm = 10,75 m • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  12. GSM-1800 (1710-1880) UMTS (1900-2170) DECT (1880-1900) WLL 2600 GSM-900 (870-960) HiperLAN 802.11.a: 802.11.h 5 GHz ISM 5800 TETRA WLL 3500 ISM 802.11.b 8902.11.g 2400 F (MHz) 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 5000 Frequenzbereich • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  13. Welche Antenne ? • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  14. Antennenkennwerte • Bauform • Öffnungswinkel • Gewinn • Downtilt • Polarisation • VSWR • Isolation • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  15. Der Weg zum Rundstrahler Der Weg zur Richtantenne Gewinn (Gain) • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik Rundstrahler- Charakteristik mit z.B. 2,15 dBi Isotroper Kugelstrahler 0 dBi

  16. Polarisation Linear Circular • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  17. Dual polarisierte Antennen, welche Bauweise ? • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik • 0° / 90° Fall • +/-45° Fall

  18. Gegenüberstellung der Polarisationsebenen • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  19. 3D Strahlungsdiagramm • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  20. Strahlungsdiagramme vertical horizontal • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  21. Halbwertsbreite (Öffnungswinkel) • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  22. Halbwertsbreite (Öffnungswinkel) • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik Zur Erinnerung: -3dB  Halbierung der Leistung daher wird die 3 dB Beamwidth auch „Halbwertsbreite“ genannt.

  23. Weitere Antennen - Standardeigenschaften • Verbinder • Leistungsaufnahme • Vor-/ Rückverhältnis • Impedanz.... • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  24. Mechanische Anforderungen an Antennen - Gewicht - Farbe - Windlast - Wasserfestigkeit • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  25. Umwelteigenschaften • Eis und Schnee • Salznebel • Luftfeuchte • Vibration • UV • Lebensdauer • Blitzschutz • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  26. Antennenmeßplatz • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik • Antennendiagramme • Kreuzpolarisation • Gewinn • VSWR

  27. Struktur einer Planarantenne • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  28. Freifelddämpfung • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik • Verdoppelung der Übertragungsstrecke verursacht eine zusätzliche Dämfung von 6 dB

  29. Verluste über die Luft • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  30. Dämpfung von Baustoffen • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  31. Reichweite Größtmögliche Entfernung zwischen Sender und Empfänger Abhängig von : - Sendeleistung - Empfängerempfindlichkeit - Wellenlänge - Antennenhöhe - Ausbreitungsverhältnissen • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  32. Luftschnittstelle Gerichtete 8 dBi Jumperkabel -2 dB Speisekabel -4 dB Jumpekabel -2 dB Basisstation 20 dBm / 100 mW Dämpfungsbilanz „Dynamik“ 104 dB Empfangsempfindlichkeit bei 11 Mbit / sec: - 84 dBm • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik Antenne

  33. Blitzschutz - Was ist hierbei zu beachten? • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  34. Welcher Blitzschutz- Typ wird wann eingesetzt? • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik

  35. Kapsel- Blitzschutz Vorteil: + breitbandig (DC- 2,5 GHz), + DC speisefähig • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik Nachteil: - nicht ganz servicefrei

  36. Kapsel- Typen • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik 73 Z-0-0-47 (leicht radioaktiv, Zündverhalten sehr schnell) 73 Z-0-0-447 (nicht radioaktiv, Zündverhalten etwas langsamer)

  37. 2 2' 2' 1 1' 2 1 1'  / 4 - Blitzschutz: • allgemeine Funkübertragung • verschiedene Antennenvarianten • Antennenparameter • Blitzschutztechnik Vorteil: + servicefrei, + sehr gutes PIM- Verhalten Nachteil: - schmalbandig - nicht DC -speisefähig

  38. Jetzt hammas Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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