Leistungsverstärker für 5 GHz

Hallo NG,

ich m=F6chte einen Hotspot auf Basis von 802.11 a (!) aufbauen. Im zweiten Unterband im 5 GHz-Bereich sind 30 dBm Ausgangsleistung (=3D1 Watt :-) EIRP erlaubt (ab dem 01.11.2005 sogar europaweit !). Das Problem dabei ist aber: Die Hersteller liefern sowohl f=FCr die Client-Adapter als auch f=FCr die APs nur Ger=E4te mit max. 20 dBm Ausgangsleistung. Baut man eine Richtfunkverbindung auf 802.11a Basis auf, mag das ja in Ordnung sein (-> Einsatz einer Richtantenne mit 10 dB Gewinn). Bei meinem angedachten Hotspot m=F6chte ich aber Rundstrahlantennnen am AP einsetzen (2,4 dBi) und auch auf Clientseite kommt ein Rundstrahler zum Einsatz. Demnach sind also 27,5 dBm Ausgangsleistung am AP und mobilen Ger=E4t erw=FCnscht - wenn es denn die Hersteller liefern w=FCrden. Meine Frage also: Wer kann mir einen zuverl=E4ssigen und bezahlbaren Verst=E4rker (fertige Ger=E4te) im 5 GHz-Band empfehlen, der aus 10-20 dBm Eingangsleistung eine Ausgangsleistung von bis zu 27 dBm erzeugt ? Vielen Dank im Voraus f=FCr Eure Hinweise.

Gr=FC=DFe Josef

P=2ES. In Datenbl=E4ttern habe ich wiederholt bei Chips=E4tzen (z.B. von Atmel) die Bezeichnung P -1dB=3D 27dBm gefunden. Was bedeutet in diesem Zusammenhang P bei "-1dB" ?

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Josef.Waldi
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"Josef.Waldi" schrieb:

Liegt wohl daran, dass mit Halbleitern (GaAs-pHEMT) derzeit 1W@5GHz das kommerziell verfügbare Maximum ist, und dann ist die Leistung ja noch nicht am Antennenfuß. Wnderfeldröhre ist dann halt schon wieder Overkill, und obs bereits leistungsstarke Wanderfeldmodule mit Halbleitern gibt wage ich zu bezweifeln.

[....]

Frag mal besser in einer WLAN-Gruppe, aber evtl weiß ja Oliver Bartels noch was.

Passe.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Am 19 Jan 2006 06:55:03 -0800 hat Josef.Waldi geschrieben:

Muss wohl der Punkt sein, wo die Kompression 1 dB beträgt. Bei steigender Eingangsleistung steigt die Ausgangsleistung zuerst linear (konstante Verstärkung), dann kommt die Kompression (Verstärkung sinkt) und schließlich die Sättigung (Ausgangsleistung bleibt auch bei steigender Eingangsleistung konstant).

Grüße aus Salzburg Wolfgang

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Wolfgang Rosmann

die TWT's hat doch Siemens und HP im Programm, gibt es sonst noch gute Hersteller

Bitte die max EIRP-Leistung beachten, bis 75 Watt darf man nicht so ohne weiteres gehen.

SSB-Elektronik liefert passendes Halbleiterspielzeug zu v=F6llig =FCberzogenen Preisen. Ansonsten sind mir noch VHT und Boger-Funkanlagen ein Begriff, die so etwas haben d=FCften.

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Stefan Engler

ich weiß zwar nicht, ob es da fertige Lösungen gibt, aber man kann auch mit Halbleitern höhere Leistungen erzielen. Ich phantasiere mal etwas: Man kann mit 3dB-Richtkopplern ein Signal splitten, parallel getrennt verstärken und über solche Richtkoppler wieder addieren. Die parallelen Verstärker müßten natürlich von der Phase her gematcht sein, ansonsten wäre ein Ausgleich der Gruppenlaufzeiten z.B. durch variable Leitungen nötig. Der Vorteil dieser Methode ist es IMHO, daß bei einem Ausfall eines Verstärker die Anordnung ungestört mit verminderter Leistung weiterläuft, die einzelnen Pfade also entkoppelt sind, wenn mich nicht alles täuscht. Bei Mismatch würde ein Teil der Leistung in die anderen Abschlüsse der Richtkoppler reflektiert werden und entsprechend weniger an der Antenne ankommen. Man kann sich sowas sehr leicht vorher simulieren mit Spice.

Die Komponenten für ein solches System müßte es fertig zu kaufen geben, eigentlich bräuchte man das nur zusammenzustecken, wenn mich nicht alles täuscht. Ich erinnere mich dunkel, daß man schon seit ewigen Zeiten bei Halbleiterverstärkern hoher Frequenz und Leistung so vorgeht. Die Richtkoppler könnte man auch selbst als Streifenleiter auf einer Platine als Ringhybride ausführen, wenn man es selbst machen möchte, nür bräuchte man dazu sicher teure Meßgeräte wie Network-Analyzer. Ob das bei 5 GHz alles so einfach ist, weiß ich jedoch nicht.

mfg. Winfried

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Winfried Salomon

also ich weiss ja nicht, was Michael in seinen Endstufen verwendet, aber mehr geht da schon ;) man

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-> Leistungsverstärker -> 5GHZ

Ja, ok, das ist nicht _genau_ die WLAN-Frequenz, aber punkto machbarer Ausgangsleitung ist das ja egal. Und ja, ist klarerweise nicht alles mehr einstufig. Und ja, das ist für den direkten Einsatz mit WLan NICHT geeignet.

Heinz

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Heinz Liebhart

Zuverlässig geht das, entgegen der hier geäußerten Meinung auch mit mehr als 1W Ausgangsleistung mit Halbleitern (nein, ich werd' jetzt nicht alles verraten, wir haben auch Firmengeheimnisse ;-) die mehr als 1W Leistung braucht es auch, selbst wenn man nur effektiv mit max. 1W EIRP sendet. Das Zauberword zur Leistungsfestlegung heißt OFDM Crest Factor.

Jetzt zum zweiten Punkt: "Bezahlbar".

Bezahlbar ist vieles, auch der Rolls Royce, wenn die Brieftasche groß genug ist. Bezahlbar ist ergo relativ.

Ein gescheiter 802.11a AP kostet im übrigen auch ordentlich Geld.

Ich hatte selber schon 2,4GHz LNA's in einer Kleinserie aufgelegt, jedoch: Das ist ein sehr undankbarer Markt. Es macht mit der Geizclientel einfach keinen Spass, die einem jeden Euro für gute Leistung neidet, und deshalb lasse ich es bleiben.

Lieber gehen wir mit anderen Projekten auf das 5 GHz Band los und entwickeln eine Komplettlösung für den Profibereich, da nöhlen keine Leute am Preis rum.

Ich schätze, dass ein gescheiter 5GHz WLAN Amp/LNA um die

400 Euro kosten wird, denn mit einem PA alleine ist es nicht getan, da muss auch eine Sende-Empfangsumschaltung rein und einiges an Logik wegen der vorgeschriebenen Leistungsabsenkung. Außerdem geht die 5GHz PA _richtig_ ins Geld.

( Ich hab' hier noch einen Auftrag für 10 Amps für 5GHz rumliegen, alleine, schaunmermal, ob ich bei dem Preis einen Aufschrei höre ;-)

Vermutlich 1dB Kompressionspunkt, bei dieser Leistung geht die Verstärkung um 1dB zurück. Bei OFDM (802.11a) ist bei dieser Leistung längst Schicht im Schacht, das Signal wird kaum mehr verwendbar sein.

Gruß Oliver

P.s.: Eigentlich muss man sagen: Gottseidank ist ein 1W OFDM Verstärker nicht soooo simpel aufzubauen, erst recht nicht mit Geizware, dadurch bleibt das Band von splatternden Geizmarkt- Produkten aus China verschont und weiterhin gut nutzbar. Der Physik ein herzliches Dankeschön ;-)

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10
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Oliver Bartels

...

Klar. Kann man bei 5GHz denn nicht mehr einen "einfachen" PIN-Dioden-Schalter nehmen?

Ich dachte, es wäre 1W erlaubt? Ich nehme an, wenn das Signal der Gegenstelle stark genug ist, muß die Leistung runter? Was, wenn es mehrere sind? Macht das mit der Leistungsregelung nicht der Steuersender automatisch anhand der rückgemeldeten Feldstärke?

Wetten, daß das noch kommen wird? :->

Gruß Lars

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Lars Mueller

Oliver Bartels schrieb:

Kommerziell erhältlich? Und bitte nicht Zeug für Trachtentruppen o.ä..

Seit wann interessiert am Geizmarkt die Physik? PMPO&Werbetrommel rules.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Oliver,

vielen Dank f=FCr Deine Einsch=E4tzung und allen anderen Postern ebenfalls f=FCr ihre Beitr=E4ge :-) Die APs, die wir bei einem ersten Test im 2,4 GHz Bereich einsetzten, waren spezielle Outdoor APs, die pro St=FCck =FCber 1000 =80 kosten. F=FCr die "AP-Seite" stellen sich Deine 400=80 also durchaus in einem noch vern=FCnftigen Verh=E4ltnis zum =FCbrigen Equipment dar, wenngleich ich die Kosten nicht so hoch erwartet h=E4tte. Das Problem w=E4re der in meinem Fall sehr sensible Clientbereich. Wenngleich der Hauptdatenstrom vom AP zum Client flie=DFt, findet doch eine bidirektionale Kommunikation statt. Es ist daher sinnvoll, auch die Clientseite mit einem PA auszustatten, um den vollen Nutzen im 5 GHz - Bereich zu erreichen. Die Frage, die sich stellt, hei=DFt aber nicht (!), billiges Zeug einsetzen, wenn verf=FCgbar, sondern "zuverl=E4ssiges" Equipment. "Bezahlbar" hei=DFt in diesem Zusammenhang maximal so teuer, dass es vom Kunden noch angenommen wird. Wenn die Kosten insbesondere f=FCr die Clientseite zu hoch werden (es handelt sich um eine spezielle Nutzergruppe, der der Zugang zu bestimmten Internetseiten mit WLAN erm=F6glicht werden soll), m=FCssen wir entweder mit 2,4 GHz leben oder versuchen, was mit 5 GHz ohne PA machbar ist. Sch=F6ner w=E4re allerdings mit PA und voller Leistung ....

Gru=DF Josef

P=2ES.: Soweit ich wei=DF, wird von der RegTP (oder BNA, wie sie jetzt wohl hei=DFt) TPC verlangt, aber nicht dynamisch. Die Ausgangsleistung muss also lediglich "von Hand" einstellbar sein.

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Josef.Waldi

.=2E

Das ist nunmal ein Bereich, wo man das alte Zeug von diesen Vereinen wiederverwertet.

Die Software z.B. die von Hoka nur ein paar J=E4hrchen veraltet ist, ist in dem HF-Bereich recht beliebt. Mitlerweile gibt es z.B. f=FCr Linux und Windows gen=FCgend Alternativen zum Hoka/Medav Gespann, aber sie halten sich immer noch am Markt, zumal die alten nicht mehr f=FCr Trachtenvereine interressanten Bestandteile f=FCr diesen Markt volkommen ausreichend sind (Sie ist einfach, da sie f=FCr die Gesellschaftsgruppen mit hoher Finanzkraft geschrieben wurde, wesentlich schneller als OpenSource in der ersten Zeit sein kann). Au=DFerdem sind sie recht g=FCnstig, im Vergleich zur Hardwaredecoding.

Auch versteigern regelm=E4=DFig diese Verb=E4nde ihre Elektronikspielzeuge (Stellspulen, Teslatrafo, SEM52, ..., Remote-Sensing-Sat) und begl=FCcken damit den Bastlermarkt mit g=FCnstigen Fertigprodukten, die schwer selber herzustellen sind.

Au=DFerdem ist im Funk- und Sicherheitsbereich kommerziell =3D Trachtenverein

Im Ernst: Wenn die ersten mit gro=DFen St=FCckzahlen rauskommen, so sind die hohen Preise die in Deutschland verlangt werden m=FCssen Geschichte. Aber ohne die Vorreiterentwicklung in den Industriestaaten kommen diese auch nicht an die Technik und die AFU's werden schon immer in immer h=F6here Frequenzen vertrieben und entwickeln dort Technik und deren physikalischen Grundlagen oder treiben dies durch ihre Nachfrage vorran, sodass diese Sachen dann auch f=FCr nichtkommerzielle Endkunden interressant werden.

Momentan ist ja anscheinend 40 Ghz im kommen. Bis 280 GHz hat man sich schon Frequenzen gesichert (auch prim=E4r, nicht nur Status sekund=E4r). Diese Belegung will man doch auch rechtfertigen, sodass da auf Dauer was hin muss.

Gibt es eigentlich Verst=E4rker (reine Transitoren) f=FCr den Frequenzbereich 5GHz und 40GHz in Deutschland einfach zu kaufen? (Typen bitte, wenn bekannt, m=F6glichst OP)

Es w=E4re doch m=F6glich viele Verst=E4rker parallel zu schalten und dann das Signal auf 50 Ohm zu transformieren oder etwa nicht?

Was mich noch besch=E4ftig sind die Signalumschalter, die man in den AP's f=FCr die beiden Antennen immer findet (nur Proxim hat einige wenige Typen mit echten zwei Sendeeinheiten drin). Wie hei=DFen die, kann ich die bekommen und wie werden sie beschaltet.

Dann w=E4re relativ einfach zusammen mit den Druckeranschluss des PC's eine Phasenkontrollierte Antenne m=F6glich, indem ich Viertlweillenschleifen ein und ausschalten kann. Dann w=E4re die Sache mit den Verst=E4rker Unsinn, da ich die Verst=E4rkung =FCber die Antenne allemal reinhole, indem ich die Hauptkeule sehr genau automatisch ausrichten lassen kann (ich nicht, ist ein bischen viel Physik, sodass ich das Meiste aus einem Buch abpinseln w=FCrde).

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Stefan Engler

Also, so spontan fällt mir jetzt kein Verstärker ein, der Geizmarktkompatible Preise mit sinnvoller Technik vereint.

Aber ich würde meinen Hintern verwetten, daß es auch Rundstrahlantennen mit mehr als 2,45dBi käuflich zu erwerben gibt. Schonmal bei WiMo geschaut??

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Dort im Shop unter WLAN -> 5.x GHz. Gleich die erste Antenne dürfte sein, was Du suchst. Rund 10 dBi für gut nen Hunni... -> kostengünstiger, als es vermutlich jeder Verstärker sein könnte.

Jaja, weder verwandt noch verschwägert etc.

Gruß Florian

--
Gerrit Heitsch in de.sci.electronics:
 >>Hier in USA sind Leute oft recht sorglos,
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Florian E. Teply

Josef Waldi schrieb :

In de.comp.hardware.netzwerke.wireless gab es gerade eine Thread zu einem polnischen Anbieter, der einen ganz brauchbaren Eindruck macht.

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Vielleicht gibt's da was passendes.

Gruß Willi

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Willi Marquart

Das ist doch optimal, wenn die Geizgeilen mit ihrem voll krassen

10W PMPO WLAN ganz konkret im ganzen Freundeskreis die geilste Funkkiste haben und wir dafür störungsarm den 5,6 GHz Bereich sinnvoll mit 1W echter EIRP nutzen können.

Weil die 20mW EIRP nach Bündelung von dem voll krassen

10W PMPO WLAN ganz konkret dann nicht wirklich mehr stören ;-)

Ciao Oliver

P.s.: Dafür tät ich dann gerne noch Antennen mit einer im Sendebetrieb blau blinkenden LED an der Spitze liefern (tm, Patent und Geschmacksmuster vorbehalten ;-), RF Detektor im sot-Gehäuse, TLC555 und Knopfzellen machens möglich ;-), vermutlich dürfte diese Antenne dann ihr Strahlungsmaximum bei

465nm Wellenlänge haben ;-)

P.s.2.: Designvorschlag: Knubbel am Kopf der Antenne, sieht dann aus wie ein einzelnes Stielauge vom Gulb ;-)

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Oliver Bartels

Oliver Bartels schrieb:

--
> P.s.2.: Designvorschlag: Knubbel am Kopf der Antenne, sieht dann
> aus wie ein einzelnes Stielauge vom Gulb ;-)
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horst-d.winzler

Eben.

Die LNA/PA Combo stellt immerhin den wesentlichen Teil des Hochfrequenz-Frontends dar, von daher sind die Kosten durchaus voll im Rahmen. Wenn es gut sein soll, kostet es halt soviel, irgendwovon muss z.B. auch die Entwicklung bezahlt werden, und bei Kleinstückzahlen geht das nicht mit 1 Euro pro Gerät.

Bei den Geizgeil-WLAN's sollte man sich im klaren sein, dass

- trotzdem die Handelsspanne bleibt, meist nicht wenig (über die Lieferkette leicht ein Faktor 2..3 EVP/HK), denn irgendeiner muss die gigantische Geiz-Werbung am Ende bezahlen.

- deshalb allerbilligste CMOS-Sender/Empfänger eingesetzt werden, deren Leistungsdaten einfach nur schlecht sind

CMOS als Technologie ist schon gut, nur eben für andere Zwecke, z.B. Digitaltechnik. Weil man bei den Geiz-WLAN's unbedingt eine Lösung mit nur einem IC will, und weil der Digitalteil CMOS zwingend voraussetzt, und weil eine Misch- Technologie wie CMOS/Bipolar-SiGe in der Fertigung deutlich teurer ist, wird eben CMOS für alles hergenommen. Und das ist bezüglich der HF Leistungsdaten ziemlich übel.

Außerdem beinhalten die Geiz-WLANs kaum Entwicklungskosten, weil ein Chinese vom nächsten abkupfert, der einen kennt, der mal ein Design auf Basis des Referenzdesigns des IC-Herstellers gemacht hat. Auch das verspricht nicht unbedingt gute Leistungsdaten.

Du kannst hier schon viel erreichen, wenn Du am AP die volle zulässige Leistung fährst und gleichzeitig diesen mit einem guten LNA ausstattest, weil:

- Der Client wird primär Daten beziehen, da ist dann die volle Datenrate verfügbar

- In der Gegenrichtung hilft der gegenüber dem Client deutlich bessere LNA

- Zur Not geht die Uplink-Datenrate herunter, was aber den primär Daten beziehenden Client nicht so stören wird.

Theoretisch wäre auch denkbar, in der Empfangsrichtung am AP gnadenlos mit Sektorantennen zu arbeiten, also ein Rundstrahler für das Senden mit 1W und pro Sektor eine bündelnde Empfangsantenne, wenn man es richtig macht, bringt das nochmal einiges an Empfangsleistung. ( Ja ich weiß, Empfänger, noch mehr Logik, eigentlich kann man jetzt schon den AP halb eleminieren. Genau deshalb hab' ich geschrieben, dass es irgendwann sinnvoller ist, eine Komplettlösung zu liefern. )

Also darf es dort nix kosten ...

Tipp: Vergiß die Clientseite, drück denen eine Richtantenne in die Hand, und statte die AP's mit entsprechend guten LNA/PA Frontends aus.

Alles andere führt nur zu Frust bei allen Beteiligten, der Nutzer würde auch bei 100 ? pro Client rumjammern, drunter geht es nicht, und auch bei 100 ? legt der Hersteller bei kleinen Stückzahlen nur drauf.

Dann gibt es zusätzliche Steckverbinder, wenn das falsch gesteckt wird, darf wieder ein Techniker zum Enduser-Dödel ausrücken, schon verdoppelt sich der Preis usw.

2,4 GHz kannst Du heute für Wireless Access fast vergessen, zuviel Geizware vermüllt das Band ...

Gruß Oliver

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Oliver Bartels

Mit einem kleinen Abschwächer könnte das so hinkommen....

Gruß, Gerhard

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Gerhard Hoffmann

Hehe, WLAN im handlichen Dreischrankformat mit haushaltsüblichem Drehstromanschluß und unproblematischer holzdeckenkompatibler Bodenlast ;-)

Nützlicher Nebeneffekt ist die kostenlose Versorgung mit gebratenen Flugenten und Tauben per Luftfracht, schonend gegart per Mikrowelle und energiesparend angeliefert mittels Gravitationsantrieb ;-)

Taugt mit gewöhnlichem Röntgenfilm auch hervorragend zur schnellen Diagnose vieler körperlicher Beschwerden, einfach nur vor die TWT stellen und den Film hinter sich aufhängen ...

Ciao Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
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Oliver Bartels

Am Sat, 21 Jan 2006 06:46:41 +0100 schrieb Oliver Bartels :

Mit einer vernünftigen natürlichen Selektion wäre das ja schon fast ein genetischer Algorithmus - bei der hohen Mutationsrate. :-)

--
Martin
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Martin

Martin schrieb:

Ist doch in der (deutschen) Fachliteratur gang und gäbe. Abkupfern ohne Quellenangabe aber mit den originalen Fehlern ;-)

--
gruß hdw
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horst-d.winzler

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