Antenne für "planaren" Empfang

[Arkon]

Nabend zusammen,

ich habe von Antennentechnik so gut wie keine Ahnung. Aber da hier ja ein paar fähige Menschen unterwegs sind hoffe ich mal, dass mir jemand bei meiner Fragestellung helfen kann.

Damit wir hier nicht mit Infos in homöopathischen Dosen arbeiten kurz zum Hintergrund zur Frage:

Da die ganze FPV-Racing-Szene ja auch bei uns fleißig blüht wäre es schön, ein zuverlässiges System zum Rundenzeiten und -anzahl aufzubauen. Da man ungern alleine fliegt sollte das System zwischen mehreren Coptern unterscheiden können. Mir schwebt als Start/Ziel ein Tor aus Schaumstoff (Poolnudeln sind da ja beliebt) mit einer Größe von 3m*2m. Mir schwebt als Grundgedanke ein System vor, bei dem jeder Kopter einen Sender trägt, der eine individuelle ID überträgt. Der Empfänger ermittelt dann beim Durchfliegen des Start/Ziel die ID des Kopters und verrichtet seine Arbeit (Rundenzeit, Rundenzahl, Pizza bestellen....)

Mir schweben im Moment zwei Ideen im Kopf rum: IR oder "Funk" (um es allgemein zu halten). IR soll hier nicht behandelt werden. Probleme sind mir schon ein paar aufgefallen (Sonnenlicht z.B.) Kommen wir also zum Punkt:

Ist es möglich, eine Antenne für 433MHz (gibt da günstige Module) die entweder:
a) "planar empfängt", also im Prinzip einen Empfangsbereich hat, der wie ein Vorhang im Tor hängt oder
b) zumindest in eine Richtung nahezu komplett geschirmt ist. Also ein Empfangsfeld in Form einer Halbkugel hat.

Die maximale Reichweite ist nebensächlich und kann, bzw. soll sogar, nur wenige Meter betragen.

 

[Gelöschtes Mitglied 1973]

klingt als würde das ding riesig werden.

schau mal nach schlitz antennen.

 

[Arkon]

Ich finde hauptsächlich Infos, in denen die Schlitzantenne am Sender betrieben wird. Auch die Abstrahlgeometrie sieht auf den wenigen Diagrammen die man findet eher zylinderförmig aus.

Die Größe der Antenne am Empfänger ist eher nebensächlich (sollte aber noch ins Auto passen ) da sie ja eh am Boden bleiben wird.

 

[Arkon]

Hat sonst niemand eine Idee wie man die Aufgabenstellung angehen könnte?

 

[Rangarid]

Du könntest einfach was nehmen was nur mit 1mW oder weniger sendet. Bluetooth würde auch gehen, das hat nur wenig Reichweite.

 

[Arkon]

Kleine Sendeleistung bzw. schlechte Empfangsleistung wird eh ein Thema, da ich den Bereich für die Messung möglichst klein halten möchte um keine Fehlmessung zu bekommen wenn die Kopter auf der "Gegengraden" mal zu dicht am Start/Ziel vorbei kommen. Aber auch damit laufe ich Gefahr, dass die Zeitnahme verfälscht wird, wenn die Kopter aus unterschiedlichen Winkeln die Messstelle anfliegen.

Mir wäre daher an einer Lösung gelegen, die wirklich den Empfangsbereich auf eine Ebene oder zumindest eine Halbkugel beschränkt.....

 

[Gelöschtes Mitglied 1973]

hmm irgendwie is die funk lösung nicht das wahre. denke da sollte man nen ganz anderen ansatz wählen.

 

[Arkon]

Das habe ich mir mittlerweile auch gedacht.....

Ich werde es jetzt optisch versuchen. Ein guter Freund programmiert Apps für Appe/Android. Vielleicht lässt sich mit der Kamera was anfangen. Ansonsten experimentiere ich zur Zeit mit IR-Datenübertragung. Licht lässt sich wahrscheinlich einfacher abschirmen als Funkt....

 

[hitec]

Idee:
Zwei Boscam-Empfängermodule, die rechts und links neben der Ziellinie aufgestellt sind, und mit Helixen aufeinander zielen. Die Helixe sind bei 5.8 so schön klein, dass man sie auch nachträglich noch gegen Empfang aus anderen Richtungen "abschirmen" könnte.

Jetzt programmiere, dass immer dann die Zeit gespeichert wird, wenn beide RSSI-Werte zusammenaddiert einen neuen "Highscore" erreichen, das Ergebnis aber nur gültig ist, wenn hierbei beide Module einen "Mindest-RSSI" erreichen.
(Wenn jemand an der "Gegengeraden" vorbeifliegt, hat ein Empfänger zwar einen hohen RSSI, der andere aber nicht, weil er in die falsche Richtung zeigt. Man könnte auch sagen, dass das Signal beider Empfänger nur X-Prozent voneinander abweichen darf, dann könnte es aber sein dass ein korrektes Ergebnis nicht gewertet wird, weil der Quad beim Durchflug der Zielgerade einem der Empfänger zu nahe gekommen ist.)

Der einzige Moment, in dem beide RSSI-Werte schlagartig sehr hoch sind, ist eigentlich, wenn er durch die Zielgerade fliegt.

Vorteil wär, dass die Copter keinen Peilsender benötigen und via des 5.8er-Kanals identifiziert werden können. Außerdem ist die Dämpfung von 5.8 relativ hoch, wodurch das angepeilte Signal bereits in kurzer Distanz oder nach wenigen Bäumen nicht mehr so stark ist. Keine Ahnung ob das in der Realität so umsetzbar ist, nur eine Idee...

Moe hatte beim letzten "Stammtisch" nen 5.8er Frequenzscanner auf Boscammodul-Basis dabei, der war recht flott im abfahren der 32 Kanäle: https://fpv-team.de/blog-aktuelles-...egriertem-5-8-ghz-32ch-empfaenger-und-scanner
... die Empfänger müssten ja nur von so vielen Kanälen die RSSI-Werte auslesen wie Piloten in der Luft sind, also ein bis vier Kanäle statt 32. Womöglich reicht dann sogar ein einziges Empfängerpäärchen aus, um mehrere Quads zu tracken?

 

[Mayday]

Mein Bruder hat eine Firma, in der an Transpondersachen entwickelt wird. Derzeit funktioniert der ganze Transponderkram ja nur im Nahfeldbereich ind bei genügend zeit darin. Aber ich hatte ihn schon vor langen Jahren mal auf Umsetzbarkeit im Automodellsport hin gefragt.
Kurzum: Sollte hier umsetzbar sein, wenn die Antenne großflächig genug ist, die Copter nicht zu hoch und zu schnell eine gewisse Stelle passieren. Da der Transponder eben einfach als Scheckkarte untergeklebt werden könnte und keinerlei Elektronik in den Copter muß, wöre das alles vielleicht umsetzbar.
Montag kann ich mal um Audienz bitten und nachfragen, was geht.
Ist aber nicht mein Fachgebiet.

 

[Arkon]

@hitec: Die Idee mit Helixen aufeinander zu zielen wäre vielleicht nicht so blöde. Aber im 5.8GHz tummeln wir uns ja auch mit dem FPV-Kram. Also braucht jeder Kopter schon 2 Kanäle. Grade Fatshark-Nutzer kommen da schnell an die Grenzen. Zudem kostet ein solcher Sender auch immer ein paar Euro mehr...

@Mayday: Das wäre natürlich Sahne! Die Karten würden wenig Gewicht bedeuten und keinen zusätzlichen Luftwiderstand erzeugen. Allerdings sind die Kopter auf der Start/Ziel geraden schon ziemlich fix. Das Tor dürfte Maximal 2m hoch und 3m breit sein.

 

[Heiner99]

Ich würde eine Rahmenantenne bauen, Tor = Rahmen mit einer Windung.Mit einem Kondensator einen Schwingkreis draus machen.Eben wie ein Metallsuchgerät.Die änderung der Resonanz wenn der Kopter durchfliegt wird sich stark andern.
Muss du dann nur noch auswerten.
Viel spass beim Basteln.

 

[Arkon]

Damit ließe sich aber nur der Durchflug an sich detektieren. Sollten zwei Kopter zu dicht beieinander fliegen wird wahrscheinlich einer nicht gemessen. Von der Unterscheidung mehrerer Kopter mal ganz zu schweigen...

 

[DerCamperHB]

Arkon ich denke genau darum hat er das vorgeschlagen, jeder Transportiert somit doch schon den "Sender" für die auswertung

ausserdem haben FS nutzer nicht mehr Probleme als andere, A/B/F kannst du nicht wirklich als 3 Bänder Zählen, die liegen so dicht, das man in der Zählung nur von1 Band sprechen darf, somit sind das nur 15/16 Kanäle gesamt mit E zusammen

 

[Docus]

Hallo,

kann da noch nicht zu viel im detail schreiben, es gibt aber ein in der Praxis schon funktionierendes System (noch nicht public) für exakt den Einsatz, also Rundenzeit messen für Racing-Copter. Basiert auf UHF-RFID. Mehr zu dem funktionierenden System kann ich leider nicht schreiben.

Ich kenne selbst beruflich RFID-Technik von www.kathrein-rfid.de, mit dem sich so etwas umsetzen lässt, also das Unterscheiden von unterschiedlichen Coptern auch auf bis zu fast 10m bei Vollgas. Das kann theoretisch bis ins unendliche gesponnen werden, so das auch "Tore" durchflogen werden können für Zwischenzeiten (bzw. Strafsekunden für NICHT durchflogene Tore etc.)

Software kann/muss dafür aber selbst geschrieben werden für so einen Einsatzzweck, da ja "nur" eine Rundenzeit/Zwischenzeit etc. erfasst werden soll. Fertige Industrielle Lösungen KÖNNTEN das schon fertig, sind aber (zumindest die Lösungen die ich kenne) viel zu teuer. Eine einfache Software z.B. in C# etc. dafür ist aber wirklich nicht aufwändig und schnell gemacht. Geht sogar direkt entsprechend auf dem embedded Linux auf dem Reader wenn die Auswertung nicht z.B. auf dem Win-Laptop/Tablet passieren soll.

Ich kenne jetzt persönlich vom Einsatz nur die Transponder von der Art her: (https://www.kathrein-rfid.de/pdf/RFID_Katalog_2015_DE-m.pdf Katalog Seite 28, ist Seite 11 in der PDF), das sind sauleichte 6,4cm x 2,5cm sehr flache Transponder. Die trägt jeder Miniracer unbemerkt mit. Wenn du da eine Antenne an Start/Ziel an ein Tor richtest bekommst du zuverlässig die Messungen und Unterscheidungen der Copter raus.

Deine Zielvorgabe von 3m x 2m würden die Transponder zumindest mal genau treffen, kombiniert mit einer passenden Antenne die genau dein Tor abdeckt. Lässt sich so passend auswählen, das ein durchfliegen sauber vom vorbei fliegen unterschieden werden kann. Dazu sollte Start/Ziel dann aber immer in etwa gleich groß sein.

Ev. hilft dir das ja als Anhaltspunkt, einen Kostenrahmen hast du ja nicht vorgegeben. ;-)

Gruß

Ramon

 

[Mayday]

Ja, Preisfrage sicherlich auch.
Die Antennen, die bei Tauris (Firma meines Bruders) gefertigt werden, sind nur für den Nahbereich. Brauchen aber auch nur passive Transponder.
Wie gesagt, nicnt mein Fachgebiet.
Aber die Handgeräte könnte man vielleicht übernehmen. Antennen habe ich auch schon Handgewickelt, in Übergröße. Klappt schon mal ganz gut. Selbst die Elektronik kommt damit klar. Wenn man einen Rahmen dafür entsprechend macht.
Keine Zeit dafür, aber für ein Telefonat wird es am Montag reichen. Und die Elektrotechniker bekomme ich auch am Wochenende geködert...