Meer bereik met je MeshCore node of portofoon of zender (deel 2)
De details in: Nòg meer bereik - Coax kabels
Het wordt nu ietsje technischer, dat is niet te vermijden. Wiskunde komt feitelijk in het spel, maar geen zorgen! Ik hou het zo simpel mogelijk. Maar niet simpeler!
Coax en antenne zijn eigenlijk een beetje als de banden onder een auto: het maakt alle verschil uit in grip en wegligging. Met gladiaal-banden onder je auto heb je geen grip in de regen, want je hebt geen profiel en het water kan niet weg. Dat wordt dan (heel) langzaam rijden en eigenlijk presteert het geheel slecht.
De verschillen tussen de typen coax kunnen echt wel enorm zijn. Zoals al gesteld: je verliest signaal in een kabel. Altijd. Dat is naar. Er valt gelukkig wel wat te kiezen! Kijk vooral eens naar de verschillende typen kabels in deze interactieve tabel: https://thedxshop.com/coax-loss-calculator/ Je zou bijna neigen naar het vermijden van 10cm RG178 kabel, die aan zo'n U.FL/IPEX connector van een node zit. Een van 5cm is weer minder verlies, het scheelt de helft en alle beetjes kunnen helpen.
Oh ja: de zogenaamde impedantie van een coax-kabel voor gebruik met zenders is ALTIJD 50Ω (ohm). Gebruik echt NOOIT TV-coax van 75Ω, dan wordt de ervaring heel teleurstellend. En nee, het gaat veel te ver om die verschillen hier uit te leggen.
De demping/verzwakking van een coax-kabel wordt aangegeven in dB’s en dat heeft een logaritmisch verloop. 10Log om wiskundig precies te zijn. Niet lineair dus. Heel erg niet lineair. Een paar dB meer of minder maakt dus zomaar meer uit dan je misschien denkt. Bijvoorbeeld:
- 3 dB is een factor 2 verschil.
- 6 dB is een factor 4 verschil. Je weet wel, waarbij je 2x zover of 2x minder ver mee komt.
- 10 dB al een factor 10 verschil.
- 20 dB al een factor 100 verschil.
- 30 dB is al een factor 1000 verschil.
Bedenk dus: 3dB meer of minder is al een factor 2 verschil. Dat merk je in de praktijk, zeker in een vergelijk. Ook bijvoorbeeld met een verbinding maken met iemand anders in dezelfde stad. Want hoe kan het dat hij/zij bijvoorbeeld veel verder komt? Of juist niet?
Een tweede factor is de geschiktheid van de coax voor lage of juist hogere frequenties. Het verschil in demping tussen VHF (144 MHz), UHF (435 MHz) of EU868 (869 MHz in ons geval) voor de diverse kabels, laat dat heel goed zien. En is dus ook van belang of en hoeveel je uit zou willen geven aan coax in JOUW specifieke situatie.
Waar je met “bakkies” op de 11-meter band nog prima weg komt met een beperkte lengte dunne en relatief goedkope coax (RG58), kun je voor gebruik op UHF jezelf de vraag stellen of dat wel ideaal is. (Eigenlijk kun je het gevoegelijk vergeten!)
Stel dat je meer wilt beluisteren en zelfs een ontvanger hebt voor 1296 MHz, dan wordt de keuze van de coax zelfs een kritisch ding. De demping is wordt dan voor vele typen coax enorm! En dat is Kwalitatief Uitermate Duidelijk Teleurstellend.
N.B.: ik had 3 decennia geleden een leuke 3-bands zend-ontvanger met de 23cm (1296 MHz) band erin, dus was ik best kritisch op welke coax nodig was en wat voor antenne, om de verliezen met de versterking enigszins te compenseren. Want uiteindelijk is het een rekensommetje: versterking antenne(dBd, niet dBi) – demping coax = rendement/versterking. En die wil je het liefst zo hoog mogelijk boven de nul hebben. En die demping wil je dus met de antenne minimaal kunnen compenseren. Zo lang je met je node op de EU868 band maar onder de 500 mW ERP blijft, gaat alles goed.
- Voetnootje: die dBd kom ik verderop op terug. Dit zijn de “echte” dB’s. ;-)
De magneetvoet
De veel gebruikte 5mm dikke (dunne) RG58 is makkelijk en flexibel. Zeker in de toepassing met een magneetvoet op een auto. Het past met enig beleid makkelijk langs een deurrubber, zodat de kabel niet bekneld raakt. Het is ook een goedkope kabel, wat het aantrekkelijk maakt. Ook daarom wordt het veel gebruikt, vaak met zo’n 5 meter kabel tussen de magneetvoet en plug. Bijvoorbeeld een zoals de afbeelding hiernaast. Met die beperkte lengte kabel kom je thuis vaak niet echt uit de voeten.
Is zo’n kant-en-klare oplossing in alle gevallen de beste keuze?
Nou, nee. Het hangt uiteraard ook van de toepassing en gebruikte frequenties af. Voor een 11-meter zendontvanger in de auto is het op zich prima. Zeker voor de LPD, PMR en helemaal de EU868 frequenties, zou veel betere coax eigenlijk een eerste vereiste zijn.
En dat nog los van het voorkomen van krassen op de lak bij een magneetvoet. Dat is en blijft een risico. Zowel het dak (wel in de was zetten!) en het rubber op de magneetvoet moeten brandschoon zijn. Oh ja, voor ik het vergeet: zo’n magneetvoet zet je uiteraard 99 van de 100 keer zo goed mogelijk op het midden van het dak. Dat heeft te maken met het zogenaamde “stralingsdiagram”, wat een verhaal is dat voor nu veel te ver gaat.
Wel leuk: met zo'n 40cm aan antenne voor MeshCore op je dak, je companion en de webpagina https://mapme.sh kun je heel leuk het werkelijke bereik van een repeater bepalen. Er wordt gebruik gemaakt van de GPS data en welke repeater(s) ontvangen worden in een hexagonaal vakje.
Vergelijk coax-kabels
Laat ik eens een vergelijk maken tussen RG-58 en de even dikke Hyperflex-5. En vooral wat dat dan betekent in de praktijk. Beide zijn 5mm dik en toch zijn de verschillen groot. Een voorbeeld met 100m coax en stel 22dBm zendvermogen (158,49 mW):
| Type | Demping | Rest | mW |
|---|---|---|---|
| RG-58(U) @145MHz | 12,87 | 22-12,87=9,13 | 8,2 mW |
| Hyperflex-5 @145MHz | 9,63 | 22-9,63=12,37 | 17,3 mW |
| RG-58(U) @432MHz | 22,73 | 22-22,73= -0,73 | 0,8 mW |
| Hyperflex-5 @432MHz | 17,03 | 22-17,03=4,97 | 3,14 mW |
| RG-58(U) @869MHz | 33,08 | 22-33,08=- 11,08 | 0,08 mW |
| Hyperflex-5 @869MHz | 24,43 | 22-24,43= -2,43 | 0,6 mW |
Je zou kunnen stellen dat 100m coax met een simpele 56Ω weerstand aan het einde, een goede dummy-load kan vormen. :-P
Laten we het eens met reëlere lengten proberen. Zeg 5m:
| Type | Demping | Rest | mW |
|---|---|---|---|
| RG-58(U) @145MHz | 0,64 | 22-0,64=21,36 | 136,8 mW |
| Hyperflex-5 @145MHz | 0,48 | 22-0,48=21,52 | 141,9 mW |
| RG-58(U) @432MHz | 1,14 | 22-1,14=20,86 | 121,9 mW |
| Hyperflex-5 @432MHz | 0,85 | 22-0,85=21,15 | 130.3 mW |
| RG-58(U) @869MHz | 1,65 | 22-1,65=20,35 | 108,4 mW |
| Hyperflex-5 @869MHz | 1,22 | 22-1,22=20,78 | 119,7 mW |
Op zo weinig vermogen en met hogere frequenties, gaat het vrij hard.
Dan nog, bijvoorbeeld Ecoflex 10 dempt nog maar 0,62 dB op 869MHz. LMR-400 doet er met 0,63 dB weinig voor onder. Dan nog, 22-0,62=21,38 dBm = 137,4 mW en is op een stuk van zelfs maar 5m best de moeite waard.
De verschillen lijken hier misschien niet groot, het is toch het verschil tussen een signaal wel of niet kunnen ontvangen. Plus dat bij zenden er meer vermogen bij de antenne aankomt, als er minder verlies is in de coax. En dan is het bereik met jouw meshcore node, porto of zendontvanger ook automatisch groter. Ja, de Hyperflex-5 is duurder (€2,-/m) en je zult het zelf moeten monteren. Toch heeft het mijn persoonlijke voorkeur, zelfs ook voor een stuk van 4 of 5 meter. Want:
“Minder demping is meer beter.”
Dan nog: antenne-hoogte is in wezen het belangrijkste, dus met welke coax dan ook, moet die zo hoog mogelijk staan.
Onder de streep: wat het beste past in JOUW situatie , is stof tot nadenken. Mogelijkheden op jouw lokatie en het beschikbare budget bepalen in wezen het meeste, zo niet alles. Soms is er met wat creativiteit een betere oplossing te vinden, soms wordt het ook gewoonweg te ingewikkeld.NDe