[wlanfhain] Re: Antennenpolarisierung

Mo Aug 22 20:11:45 CEST 2005

moin Sven-Ola + liste,
naja inzwischen wird's darüber schon dunkel...

vorab mal ne bitte wg. betreff,
wenn der thread antennen-*polarisation* heisst, wäre schön,
wenn auch so was ähnlich stumpf-mechanisches drin wäre...

auch wenn eins ins andere greift, man auch
*2 (und mehr) krankheiten gleichzeitig haben kann*
und bekanntermassen an den unklaren rändern der themen
wg. unverständniss oder schuldzuweisung die meisten konflikte,
zumindest umfangreiche mythenbildung droht.

verwandte themen sind:
- antenna-diversity,
   wass ich hier streife;
- antenne-gewinn/-diagramm/-öffnungswinkel, alles ebenfalls
   eigenschaften der antennen, die ich hier nicht behandle.

leider neigen viele digitaliker dazu, egal bei welchem thema
(und unabhängig von der nachvollziehbarkeit ihrer behauptungen)
schon beim *Re* nur noch von ihrem wrt und dessen config,
also von sich selbst zu schwärmen...
ganz krass war das mal bei dem von mir aufgebrachten betreff
*funkwetter-bericht*, mit dem ich einerseits anregen, und auch
how-to-talk-about zeigen wollte, sich auszutauschen über
die wechselhaften link-erfolge und deren evt. ursachen.
(und den verbreiteten mythos auf die schippe nehmen wollte,
 wlan-links wären vom klima abhängig, was nur in soweit stimmt,
 als dass man sich mit verklärten vorstellungen und
 entsprechend trüber praxis, die links verhageln kann,
 und sich dann gezwungen sähe, mit nebulösen notlügen
 die hochfliegenden wolkenburgen des strahlenden selbstbild
 aufrecht zu halten...was aber auch auf's klima drückt)
jedenfalls sind damals die *funk-wetter-berichte* leider
immer wieder zu *config-bericht* mutiert.

+++ DIE POLARISATION +++

ist eine eigenschaft der antenne, also je nach art und montage
der antenne festgelegt, und zwar als:
der betrag der richtung der elektrischen feld-komponente [E]
des elekro-magnetischen fernfeld, also
simpel: der längsrichtung der einfachsten antenne, des *dipol*:

       vertikal-              vertikale
       montiert       =       Polarisation

          D
          I                        |
==kabel== P                        E
          O                        |
          L

wenn ich zb. diese antenne statt vertikal nun 90° drehe,
dann wäre die polarisation horizontal.

leider kann man vielen, vor allem komplexen oder in einem
gehäuse befindlichen antennen die polarisations-ebene nicht
ansehen, manchmal ist es geradezu irreführend.
krasses bespiel dazu ist die SlottedWaveGuide-antenne s.u.:
diese omni (gemessen ist sie nicht wirklich rund)
- steht senkrecht montiert, hat senkrechte schlitze,
- aber sie ist horizontal polarisiert!
  (weil senkrechte schlitze wie horiz. dipole wirken)

+++ DIVERSITY +++

wie so vieles in dem analogen antennen- / radio-links-environment,
kann man polarisation nicht configgen, sondern muss damit umgehen
indem man möglichst geschickt damit umgeht, also

statt:                | |
                     [WRT]

evt. besser:          \ /
                     [WRT]

damit der ant.-switch in stellung "auto" die grösste chance hat,
das zb. durch adsorbtion/reflexion funk-löcherige signal
(verkehr, baukräne, bewegte_metallrohrmöbel, personen),
wenigstens auf einer der beiden pimmel-antenne zu sehen.
bei 2 ant.-orten u. unterschiedlicher polarisation ist die chance
statistisch geringer, dass beide gleichzeitig in je einem funkloch
liegen, d.h. hoffentlich sieht die eine oder andere antenne was.
(= antenna- / polarisations-diversity)

einzige ausnahme wäre, man würde an die beiden antenna-ports des wrt
je eine identische (aussen-)antenne anschliessen, die beide praktisch
vom gleichen mast/standort in die gleiche richtung kucken würden,
also vergleichbare ant.-diagramme ~ beleuchtung ~ gewinn ~*reichweite*
hätten, aber unterschiedlich polarisiert wären, also am mast zb:

stehende-BiQuad      4xQuad-     Slotted Wave-Guide
= horiz.-polar.      hochkant   (wirkt horiz.-pol.)  Dose
                       [ O ]
       [ O ]           [ O ]          [ |]
       [ x ]  <sieht>  [ x ] <sieht>  [| ]  <sieht>  ( - )
      /[ O ]           [ O ]          [ |]
 [WRT]                 [ O ]          [| ]          vert.-pol.
      \[   ]
       [OxO]             |
       [   ]  <sieht>    |  <sieht> [OOxOO] <sieht> ( | )
                         |
liegende-BiQuad       vert.-pol     liegende         Dose
 = vert.-polar.    collinear-Omni   4xQuad         horiz.-pol.

 dann könnte man durch umschalten des antenna-ports auf A *ODER* B
 (+ exakt gleich-langen kabeln) per conf die polarisation wechseln!
 (NICHT A+B gleichzeitig, sonst überlagern sich die ant.-felder,
  zu unexpected network-events)
 sowas wäre bei dem sich anbahnenden polarisations-split dann
 nötig, wenn man bei allen polarisations-ebenen mitspielen wollte.
 (es wird trotzdem ein quell' steter freude werden; harr, haarrr...
  wer hat diese *kinder mit dem omni-bad aus-schütt-idee* gehabt?)

aus diesem grund bau ich die strahler an meinen schüsseln von vorn-
herein drehbar, da kann ich bei beibehaltung der etwas pingeligen
schüssel-ausrichtung ggf. die polarisation leicht ändern.

+++ LINEARE POLARISATION +++

diese sogn. lineare polarisation muss nicht horiz./vert. sein,
sondern kann auch diagonal liegen, heisst dann "cross",
handy-AP-antennen sind angeblich cross, weil die leute die
handys sowieso irgendwie diagonal an'n kopf halten.
wobei wieder gilt, theoretisch sähen sich auch orthogonal
gecrosste nicht, und der praxis beugt es sich zurecht.

ein horiz./vert.- und ein cross-system sehen sich dagegen
wegen cos45° = 0,7 (~ -1dB, fast kein schwund) noch recht gut.

wer reflexionen (über bande) ausnutzen will, muss die
link-antennen entsprechend der physikalischen längsrichtung
des reflektor ausrichten.
(meist gegebene u. z. glück unbewegliche zaun-stäbe, wellbleche
 dach-rinnen/-kanten, brandmauer-/kamin-abdeckungen, geländer)
bei steilen o. spitzen reflexions-winkeln auch die perspektivische
verzerrung berücksichtigen.
aber dass ist viel gefummel und häufig durch interferenzen schwer
überschaubar, wg. überlagerung von reflektionen und entsprechend
flaky signal. (scant cm-weise: ...0-1-5-9-4-1-0-2-7-12-8-3-0-...,
in 6-dimensionen: X,Y,Z, azimut, elevation, u. polarisation!)

der versuch durch wahl der polarisation die störende einflüsse
zu eliminieren ist meist von weniger erfolg gekrönt, weil
unser urbanes environment reichlich senkrechte, waagerechte,
und auch diagonal reflektierende objekte hat.

+++ ZIRKULARE POLARISATION , HELICAL-ANTENNE +++

die immer wieder vor allem wegen ihrer spacigen form
beliebten helical-antennen, sind zirkular-polarisiert.
es gibt rechts-/links-drehend, das ist analog den
deutschen/engl. schrauben-gewinden. , dh.
wenn ich den reflektor vor meinem bauch habe und die spirale
entfernt sich von mir mit einer rechts-drehung,
dann ist analog zum schrauben-rechtsgewinde eine
helical Right_Hand_Circular_Polarisation = RHCP,
und anders-rum LHCP.
eine RHCP-antenne ist von jedem ende betrachtet rechtsdrehend!
ebenso ist linksdrehend an beiden enden LHCP.

RHCP sieht nur RHCP, und LHCP nur LHCP, in der schönen theorie.
bei einer reflexion wird die drehrichtung umgedreht, so dass in der
schönen blütenweissen theorie eine störende reflexion, da jetzt
anders-rum-drehend, ausgeblendet würde.
da es in unserer urbanen umgebung nicht nur einen reflektor gibt,
ist die praxis deutlich grauer als die theorie.

helicals haben (abgesehen von der art der polar.) yagi-artige
eigenschaften (hunger-harke), das heisst in der praxis grossen
mechanischen aufwand und auffälligen formfaktor,
bei relativ kleinem gewinn, zb. hat:
- die 1,25 m wimo-helix (120 EUs) mit 16dB(i?)weniger gewinn,
  (wovon bei linearem gegenüber noch mal 3db weniger ankommen,
  (da ist man dann schon fast bis zu den 11db der 4xQuad runter)
- als eine 30x30cm unauffällige flach-antenne (<50 EU) mit 18dBi,
  die allerdings 'nur' linear polarisiert ist.

vor 2~3 jahren musste jede(r) mal 'ne pvc-rohr-helical gebaut haben,
inzwischen ist es ziemlich still um die helicals geworden.

+++ LINEAR <-> ZIRKULAR +++

zirkular-polarisierte antennen können mit -3dB(=1/2) auch
linear-polarisierte mit beliebiger pol.-ebene sehen, dh. unabhängig
davon, ob diese linear-horiz./vert./cross-polarisiert sind.
ebenso revers mit -3dB.
(natürlich müssen die antennen sich dabei überhaupt sehen :-)
 und mit ihren antennen-diagrammen-maxima dabei aufeinander
 zugewandt bleiben!)

am Montag, 22. August 2005 um 10:42 schrieben Sie:

SOT> Hallo Horst,

SOT> guter Punkt - ich wohne etwas zu hoch und wuerde wohl tatsaechlich einfach 
SOT> ueber viele Daecher hinwegstahlen.
SOT> Nun - ich hab' ja noch ein bisschen Zeit
SOT> und werde mir auch die Kauftipps von Ulf nochmal zu Gemuete fuehren.
da sollten wir uns noch mal drüber unterhalten, angesichts der zt.
traurigen ergebnisse von relais-ketten über mehrere hops, kann ich nur
jeden auffordern, grade aus exponierten lokations das beste 'rauszuholen,
und nicht auf einen black-bloner zu warten, die sowieso immer zu viel
zu tun haben, oder zt. wohl nicht mehr wissen, was sie reden.
aber dies wird jetzt wirklich ein anderes thema, wo ich doch fast ohne
motz ausgekommen bin...

SOT> Grusz, Sven-Ola

SOT> "horst" <offlinehorst at web.de> schrieb im Newsbeitrag 
SOT> news:6323790305.20050819172114 at web.de...
>> Guten Tag Sven-Ola Tuecke,
>>
>> am Freitag, 19. August 2005 um 15:10 schrieben Sie:
>>
>>
>> SOT> P.S. Ich persoenlich bin am ueberlegen, ob ich den Polen nochmal eine 
>> Chance
>> SOT> gebe und mir sowas zulege:
>> SOT> http://www.beste-partner.de/index.php?artid=8002&kategorie=4. WiMo 
>> ist halt
>> SOT> teuer :(
>> was denn nu, klär mich mal bitte auf.
>> -> [Preis: 391.00 PLN / pcs  Preis: 97.31 ? / pcs ...]
>>
>> also 'n hunni, wäre für jemand, der das geld über hat, ok.,
>> wenn die angegebenen messwerte nicht gefakt sind.
>>
>> 400 klicks wäre trotz viel arbeit etwas streng.
>>
>> allerdings ist ein vert. öffnungs-winkel von 3° für digitaliker,
>> die ja nur I/O kennen, und es sonst nicht so genau nehmen,
>> bzw. keine vorstellung davon haben, dass es auch mehr/weniges gibt
>> eine starke herausforderung.
>> bei wirklich freier Line-OF-Sight UND-STABILER-MONTAGE kann man
>> damit wahrscheinlich bis zum arsch er welt leuchten, wenn man das
>> überhaupt braucht, nur nicht in die *nähere* umgebung.
>> (und die kann je nach höhe des standort/montage schon recht gross sein)
>>
>> in WSE hat *adonis*=104.9.0.33 den mast seiner omni wieder um
>> mehrere meter kürzen müssen, weil mit einem hohen ant.-mast
>> die beleuchtung des komponisten-viertel deutlich schlechter war.
>>
>> günstig ist, dass die nur ca. 1/4-kreis-beleuchtet, also die chance
>> besteht, relativ wenig reflexionen an metall-teilen in der nähe
>> der antenne zur erzeugen, die dann das ganze feld zerfleddern.
>> da sind viele besenstiel-omni-betreiber dran gescheitert, weil
>> bei einer omni eigentlich immer irgendwo was im *teller* steht,
>> und niemand das teil etliche meter über ALLES in der umgebung
>> montieren kann.
>>
>> SOT> Grusz, Sven-Ola
>>
>> SOT> ""Götz Fischer"" <g.fischer at vt.tu-berlin.de> schrieb im Newsbeitrag
>> SOT> news:4305CD75.4020404 at vt.tu-berlin.de...
>>>> Hi,
>>>>
>>>> Sven-Ola Tuecke schrieb:
>>>> ...
>>>>>
>>>>> * Das gibt uns die Moeglichkeit, auch Panelantennen einzusetzen. Diese
>>>>> Bauform ist immer horizonal polarisiert und hat ca. vertikalen
>>>>> Oeffnungswinkel unter 10 Grad und horz. = 120 Grad).
>>>>
>>>> ich will das mal konkretisieren: Du meinst eine spezielle Art der
>>>> Panelantennen, die slotted Waveguide, ja die ist immer horizontal
>>>> polarisiert. Die meisten anderen Flach- oder Sektor-Panelantennen :-)
>>>> sind erst mal verlikal ausgelegt. Viele der Flachantennen kann man aber
>>>> um 90 Grad drehen da horizontaler und vertikaler Abstrahlwinkel in etwa
>>>> gleich sind. Nachteil, der Antennenanschluß hängt dann meist frei im
>>>> Regen. Bei den Sektorantennen klappt das nicht mehr da die eh schon
>>>> einen großen horizontalen und kleinen vertikalen Abstrahlwinkel haben.
>>>> Bei Wimo findet man ja die gängigen Bauformen und alle sind vertikal
>>>> polarisiert.
>>>> Dann gibts ja auch noch die Yagi's, einfach um 90 Grad drehen, fertig,
>>>> allerdings gibt's bei uns wohl noch keine aussagekräftigen Erfahrungen
>>>> und von der Bauform eher unhandlich.
>>>>
>>>>> Einziger Nachteil waere, dasz es auch ein paar Omni-Antennen gibt, die
>>>>> dann
>>>>> mit ein paar Db weniger empfangen werden koennen. Fuer Leute, die
>>>>> tatsaechlich eine Omni mit horizontaler Polarisierung brauchen, gibt es
>>>>> Doppel-Panel-Antennen. Mit Rundstrahlern arbeiten war doch eh' nur ein
>>>>> Gag
>>>>> solange es nur wenige Teilnehmer gab...
>>>>
>>>> aber eben nur slotted Panel die horizontal können.
>>>>
>>>>>
>>>>> Grusz,
>>>>> Sven-Ola
>>>>
>>>> für viele Linkstrecken wäre der Umstieg sicherlich einfach und dem Link
>>>> dienlich wenn ein Haufen Funkschrott ferngehalten werden kann , solange
>>>> keine Omni mit ran muß. Also ich denke wir sollten da Schritt für
>>>> Schritt ran gehen und gut dokumentieren welche Antennen wie ausgerichtet
>>>> sind.
>>>>
>>>> Gruß Götz
>>>>
>>>>
>>
>>
>>
>>
>> -- 
>> Mit freundlichen Grüssen
>> horst
>> mailto:offlinehorst at web.de
>>
>> 

-- 
Mit freundlichen Grüssen
horst
mailto:offlinehorst at web.de