Antennen und Kabel
Antennen, die direkt an den Funkempfänger angeschlossen sind, funktionieren bei den meisten Drahtlosanwendungen problemlos. Die zum Lieferumfang von Audio-Technica-Empfängern gehörenden Peitschenantennen bieten einen guten Kompromiss aus Effizienz, Anwenderfreundlichkeit und Preis. Es gibt jedoch Situationen, in denen ein gewisser Abstand von Antennen und Empfängern erforderlich ist, z. B. wenn die Empfänger in Racks oder Schränken eingebaut sind oder die bevorzugte Empfängerposition keinen guten Empfang bietet. In diesen Situationen sind andere Antennen oder HF-Kabel erforderlich. In diesem Kapitel wird der Einsatz von absetzbaren Antennen, Antennenkabeln und Antennensplittern besprochen.Einige Audio-Technica Empfänger haben fest installierte Peitschenantennen, die den Einsatz von absetzbaren Antennen unmöglich machen. Oft ist es möglich, die Empfänger selbst an der bevorzugten Antennenposition zu platzieren und längere Kabel für die Audioverbindung zu verwenden. Diese Vorgehensweise eignet sich auch gut für andere Empfängertypen und ist oft einfacher und effektiver als der Einsatz von absetzbaren Antennen. Der Hauptnachteil einer solchen Lösung ist, dass die Bedienelemente und Anzeigen am Empfänger nicht direkt zugänglich sind.
Absetzbare Antennen und HF-Koaxialkabel können das Leistungsverhalten des Systems ebenfalls beeinflussen. Koaxialkabel weisen beträchtliche Verluste bei den von Drahtlossystemen verwendeten Frequenzen auf und können die Reichweite erheblich beeinträchtigen. Für bestimmte Antennentypen müssen spezielle Montagebedingungen gegeben sein, während alle Antennen freie Sichtverbindung zum Sender benötigen, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Gute Ergebnisse mit absetzbaren Antennen zu erzielen, ist nicht sehr schwierig, erfordert jedoch ein wenig mehr Sorgfalt als bei fest installierten Antennen.
Einsatz von absetzbaren Antennen
Eine einfache Art, eine Antenne vom Empfänger abzusetzen, besteht darin, die Peitschenantennen von den Empfängern abzuziehen und sie an HF-Kabel anzuschließen. Leider führt das in der Regel zu äußerst unbefriedigenden Ergebnissen. Peitschenantennen müssen auf einer ausreichend dimensionierten Metalloberfläche montiert werden, um guten Empfang zu bieten. Bei Befestigung am Empfänger übernehmen das Empfängergehäuse (oder die Platine im Inneren) und die Audio- bzw. Netzkabel diese Funktion. Das HF-Kabel alleine kann dies nicht, was zur Folge hat, dass die Reichweite der Antennen auf ein Bruchteil der Normalleistung absinken kann.
Peitschenantennen können als absetzbare Antennen eingesetzt werden, wenn entsprechende Metalloberflächen zur Montage zur Verfügung stehen. Wenn z. B. Löcher in die Metalloberfläche eines Equipment-Racks gebohrt wurden und HF-Durchgangsanschlüsse gelegt wurden, ist ein guter Empfang möglich. Die Peitschenantennen werden auf der Außenseite des HF-Steckers, das HF-Kabel auf der Innenseite angeschlossen. Es ist wichtig, dass die Außenseite des Durchgangsanschlusses elektrisch mit der Metalloberfläche des Racks verbunden ist. Peitschenantennen können auch auf einem Stück Blech montiert werden. Für den VHF-Betrieb wird eine Größe von ca. 90 x 90 cm empfohlen, für UHF-Frequenzen reichen 30 x 30 cm aus.
Es gibt andere Methoden, Peitschenantennen abgesetzt zu montieren. Wichtig ist, dass die Außenseite der HF-Anschlüsse an Kabel und an Antenne über eine stabile elektrische Verbindung mit einem ausreichend dimensionierten Metallobjekt verfügen. Außerdem sollten die Peitschenantennen nach oben und vom Metallobjekt weg weisen und nicht parallel dazu ausgerichtet sein. Alle Konfigurationen, die der Anbringung der Antenne am Empfänger vom Prinzip her ähneln, sollten ausreichend gute Ergebnisse liefern.
Es steht eine Vielzahl unterschiedlicher absetzbarer Antennen zur Verfügung. Außer bei Hochleistungs-Richtantennen mit Vorverstärkern ähnelt die Leistung generell vergleichbaren Ground Plane-Antennen. Richtantennen werden manchmal für besondere Einsatzzwecke benötigt, z. B. wenn sehr hohe Reichweiten erforderlich sind. Da dieser Antennentyp in der VHF-Ausführung sehr groß ist, werden sie praktisch nur im Freien oder in sehr großen Hallen eingesetzt. UHF-Richtantennen sind kleiner und werden öfter eingesetzt.
Egal welcher Antennentyp eingesetzt wird, es ist unerlässlich, dass eine freie Sichtverbindung zwischen Sender und Empfangsantenne besteht. Metallgegenstände reflektieren HF-Signale und führen zu Signalverlusten bzw. Rauschen. Bei VHF-Betrieb sollte eine zwei Meter breite Sichtverbindung zwischen Sender und Empfangsantenne vorhanden sein, für UHF-Frequenzen reichen 0,6 m aus. Der HF-Übertragungsweg sollte komplett frei sein von Gerüsten, Geräteschränken, Stützen, Maschendraht, Kabelbündeln und anderen Metallgegenständen. Die Montage der Antenne in einer Höhe von mindestens 2,5 m oder höher verbessert die Reichweite und sorgt meist für freie Sichtverbindung.
Einsatz von Antennenkabeln
Für den Anschluss von absetzbaren Antennen an Funkempfänger sollten nur spezielle HF-Koaxialkabel verwendet werden. Andere Kabeltypen, auch wenn diese ähnlich aussehen, führen zu extrem hohen Verlusten bei der Signalstärke und reduzieren die Reichweite auf einen Bruchteil des Sollwerts. HF-Kabel sollten durchgehend sein, Kabelverbindungen und Flickstellen können die Reichweite ebenfalls erheblich beeinträchtigen. Aus demselben Grund sollten auch nur die dafür vorgesehenen HF-Stecker ausgewählt und dann wie vorgeschrieben installiert werden.
Selbst hochwertige HF-Kabel weisen bei den von Drahtlossystemen genutzten Frequenzen beträchtliche Einbußen der Signalstärke auf. Da lange Kabel besonders im UHF-Betrieb die Reichweite stark reduzieren, sollten HF-Kabel so kurz wie möglich gehalten werden. Kabeldurchmesser und -typ sollten dem Frequenzbereich und der erforderlichen Kabellänge angepasst werden. Bei größeren Kabellängen sind höherwertige verlustärmere Kabel mit einem größeren Durchmesser erforderlich. Da HF-Kabel bei UHF-Frequenzen noch höhere Verluste als bei VHF-Frequenzen aufweisen, kommen Kabellänge und Kabeltyp noch größere Bedeutung zu.
Selbst bei den hochwertigsten HF-Kabeln gibt es eine praktisch nutzbare Maximallänge. Audio-Technica empfiehlt, dass der durch Kabelverluste entstandene Reichweitenverlust des Drahtlossystems nicht mehr als 30 % betragen sollte. Als Hilfe bei der Kabelauswahl finden Sie in der Tabelle unten die maximal empfohlene Kabellängen für verschiedene gebräuchliche HF-Kabel, die bei VHF- und UHF-Betrieb Reichweitenreduzierungen von 30 % bzw. 50 % ergeben.
| Kabeltyp | VHF | UHF | |||
| Länge für 30 % Reichweitenverlust | Länge für 50 % Reichweitenverlust | Länge für 30 % Reichweitenverlust | Länge für 50 % Reichweitenverlust | ||
| Kosteng. RG-58 | 10 m | 20 m | 4,5 m | 9 m | |
| Hochw. RG-58 | 16 m | 32 m | 7 m | 14 m | |
| Kosteng. RG-8 | 21 m | 42 m | 9,5 m | 19 m | |
| Hochw. RG-8 | 33 m | 66 m | 14,5 m | 29 m | |
| RG-8 Schaum (Belden 9913) | 50 m | 100 m | 23 m | 46 m | |
Hinweise:
- Kabel vom Typ RG-58 haben einen Durchmesser von ca. 5 mm, RG-8-Kabel 10,5 mm.
- Die in der Tabelle aufgelisteten prozentualen Reichweiteneinbußen beziehen sich auf Ergebnisse, die erzielt werden, wenn dieselben Antennen direkt mit dem Empfänger verbunden sind.
Audio-Technica empfiehlt, keine Kabel zu verwenden, deren Verluste eine Reichweitenreduzierung von mehr als ca. 30 % ergeben, ohne entsprechende Korrekturmaßnahmen vorzunehmen. Bei UHF-Frequenzen und einigen VHF-Anwendungen können Kabelverluste teilweise oder vollständig durch Richtantennen mit Vorverstärker ausgeglichen werden. Unter Umständen ist es auch möglich, die Antennen dort zu positionieren, wo sie einen besseren Empfang haben. Ein erhöhte Montageposition, ein geringerer Abstand und freie Sichtverbindung zum Sender sind ebenfalls hilfreich.
Einsatz von Antennensplittern
Wenn mehrere Funkempfänger absetzbare Antennen benötigen, kann es eventuell zu teuer und unpraktisch werden, für jeden von ihnen separate Antennen und Kabel einzusetzen. Dies gilt besonders dann, wenn lange Kabel benötigt werden. Die Lösung für dieses Problem ist ein so genannter Antennensplitter. Ein Antennensplitter erlaubt den Anschluss mehrerer Empfänger (normalerweise vier, zwei bei Diversity-Empfängern) an eine Antenne.
Es gibt zwei unterschiedliche Arten von Antennensplittern: aktive und passive Splitter. Bei passiven HF-Signalsplittern, auch HF-Leistungsverteiler genannt, müssen beträchtliche Verluste der Signalstärke hingenommen werden. Ein durchschnittliches Gerät, das ein Antennensignal an vier Empfänger verteilt, reduziert die nutzbare Reichweite auf 40-45 %. Ein solcher Verlust kann kaum hingenommen werden, besonders wenn zusätzlich noch lange HF-Kabel erforderlich sind. Aktive Splitter verfügen über interne HF-Verstärker, um die systembedingten Verluste von HF-Leistungsverteilern auszugleichen und so die immensen Reichweitenverluste zu vermeiden.
Aktive Splitter haben jedoch auch ihre Nachteile. Auf Grund der integrierten Verstärker sind sie bei Vorhandensein starker HF-Signale anfälliger für Intermodulation. Aktive Splitter können leicht übersteuern, besonders wenn die Antennenkabel sehr kurz sind und die Sender nah an die Antennen kommen. In diesem Fall ist ein zu starkes Signal fast genauso problematisch wie ein zu schwaches Signal. Beim Einsatz von aktiven Splittern sollten die Sendemodule einen Mindestabstand von ca. 6 m zu den Empfangsantennen nach Möglichkeit nicht unterschreiten.
