Drahtlossysteme – Einfach erklärt (Teil 4): Antennen

Chris Lyons | 06.10.2020 Drahtlossysteme – Einfach erklärt (Teil 4): Antennen

Das Thema Drahtlostechnik zählt zu den komplexesten im Audio-Bereich.  Dabei können Sie Drahtlossysteme für Schulen, Kirchen oder Theater in der Regel selbst auswählen und installieren.

In diesem Artikel befassen wir uns mit dem am häufigsten vernachlässigten Aspekt von Drahtlossystemen: den Empfangsantennen.Das Funksignal des Senders verliert auf seinem Weg erheblich an Stärke. Deshalb ist es wichtig, dass die Empfangsantennen so angeordnet werden, dass sie das verbleibende Signal optimal ausnutzen können.  Eine falsche Antennenanordnung kann einen Signalverlust von bis zu 80 % verursachen, was zu starken Signalaussetzern führen kann und den Betrieb des Systems quasi unmöglich macht.

Die meisten Systeme enthalten Antennen, die für die direkte Montage an der Rückseite des Empfängers vorgesehen sind.  Das ist kein Problem, wenn der Empfänger in einem Regal oder auf einem Tisch steht und eine Sichtverbindung zwischen den Antennen und dem Sender besteht.  In vielen Institutionen sind die Empfänger jedoch entweder fest in einen Schrank eingebaut oder befinden sich in einem mobilen Equipment-Rack, das in verschiedenen Räumen genutzt werden kann.  In jedem dieser Fälle ist die Auswahl der richtigen Antennen und ihre Platzierung von entscheidender Bedeutung.

Der ungeeignetste Platz für Antennen von Funkempfängern 

Der bei Weitem ungeeignetste Platz, an dem man die Antennen eines Drahtlosempfängers anbringen kann, ist horizontal an der Rückseite eines Empfängers in einem Equipment-Rack. 

Die Begründung dafür lautet:

  • Die Antennen sind an ihren Seiten empfindlich, nicht jedoch an den Enden. Wenn sie also direkt auf die Bühne oder den Vortragsbereich gerichtet sind, nehmen sie fast gar kein Signal auf.
  • Bei einem Metall-Rack dringt nur ein geringer Signalanteil zu den Antennen durch, da Metall Funksignale abschirmt.  Selbst in einem Kunststoff-Rack können Metallteile ober- und unterhalb des Empfängers das Signal erheblich abschwächen, bevor es die Antennen erreicht.
  • Dicht nebeneinander angeordnete Antennen mehrerer Empfänger führen zu unvorhersehbaren Reflexionen innerhalb des Racks, die zu schlechtem Empfang und reduzierter Reichweite führen können.

Besser ist es, die Antennen an der Vorderseite des Racks anzubringen. Dafür sind die meisten Rack-Montagehalterungen bereits mit vorgefertigten Löchern ausgestattet.  Einige Drahtlossysteme enthalten zu diesem Zweck kurze Antennenkabel und Montage-Hardware, bei anderen sind sie als optionale Zubehörteile erhältlich.Profi-Tipp: Dies funktioniert nur dann gut, wenn der Empfänger in der obersten Höheneinheit des Racks montiert wird, sodass die Antennen über das Rack hinausragen und eine Sichtverbindung zu den Sendern hergestellt wird.

Anschluss eines Antennenpaars an mehrere Empfänger

Beim Betrieb mehrerer Empfänger in einem Rack kann ein optimaler Empfang durch einen optionalen Antennensplitter wie den Shure UA844+SWB/LC sichergestellt werden, der ein Antennenpaar (und DC-Stromversorgung) auf mehrere Empfänger verteilt.  Der Antennensplitter wird in der oberen Höheneinheit des Racks montiert, und die Antennen werden mit den Anschlüssen an der Vorderseite verbunden.  Kurze Antennenkabel führen von der Rückseite des Antennensplitters zu den Antenneneingängen jedes Empfängers.

SLXD4D 2-Kanal-Empfänger mit UA844+SWB Antennensplitter in einem mobilen Rack

 

Wie viele Empfänger können an einen Antennensplitter angeschlossen werden?

Die Anzahl der Empfänger, die an einen Antennensplitter angeschlossen werden können, hängt von den Empfängern und dem Antennensplitter ab.Wenn der Antennensplitter vier Paare an HF-Ausgängen bietet, lassen sich vier 1-Kanal-Empfänger oder vier 2-Kanal-Empfänger anschließen, was die Nutzung von acht Drahtloskanälen über ein Antennenpaar ermöglicht.  In mehrkanaligen Installationen bieten 2-Kanal-Empfänger den großen Vorteil, dass sie die Zahl der benötigten Antennensplitter um die Hälfte reduzieren.

Ein UA844+SWB Antennensplitter verteilt das Signal eines Antennenpaars auf vier SLXD4D 2-Kanal-Empfänger.  Das fünfte Ausgangspaar kann zum Anschluss eines zweiten UA844 oder eines weiteren Empfängers genutzt werden.

 

Was ist, wenn sich das Drahtlos-Rack in einem Geräteschrank befindet?

Wenn die Empfänger in einem Schrank oder Raum untergebracht sind, erreicht das Signal die Antennen bei geschlossener Tür möglicherweise nicht in ausreichender Stärke. In diesem Fall müssen die Antennen außerhalb des Schranks mit Sichtverbindung zu Rednern, Schauspielern oder anderen Nutzern der Sender montiert werden.

Antennentypen

Bei einer vom Funkempfänger entfernten Montage der Antennen gilt es, einiges zu beachten.

Antennentyp

Die kurzen 1/4-Wellen-Antennen, die bei den meisten Drahtlosempfängern im Lieferumfang enthalten sind, müssen direkt am Empfänger oder an einem Antennensplitter montiert werden; sie können nicht entfernt auf einem Stativ oder an einer Wandhalterung platziert werden.  Für eine vom Empfänger getrennte Montage sind längere 1/2-Wellen-Antennen erforderlich.Bei einem Abstand zwischen Sendern und Antennen über 30 Meter empfiehlt sich die Verwendung von Richtantennen, z.B. „Paddel-Antennen“, die auf einem Stativ oder an einer Wandhalterung montiert werden, oder von Modellen zur Wandmontage, ähnlich wie ein Access Point.

Position der Antennen

Das Wichtigste ist, die Antennen mit einer Sichtverbindung zu den Sendern zu montieren – möglichst oberhalb der Köpfe des Publikums.  Warum?Wasser absorbiert HF-Energie. Der menschliche Körper besteht zu etwa 60 % aus Wasser – das Publikum saugt das Signal also regelrecht auf.  Um die Antennen in ausreichender Höhe anzubringen, können sie auf einem Stativ oder an einer Wandhalterung montiert werden (sofern die Wand nicht aus Metall besteht).

Abstand zwischen Antennen

Um einen guten Diversity-Empfang zu gewährleisten, muss ein gewisser Abstand zwischen den Antennen eingehalten werden. Im UHF-Frequenzbereich genügt ein Abstand von etwa 30 cm.  Zur Abdeckung eines großen Bereichs kann ein größerer Abstand gewählt werden, dies ist in den meisten Fällen jedoch nicht erforderlich.  Die Montagehöhe ist wichtiger als der Antennenabstand.

Antennenausrichtung

Die Antennen sollten vertikal ausgerichtet werden. Ideal ist eine V-Form.  Der optimale Winkel zwischen den Antennen liegt zwischen 60 und 90°. Auf den exakten Winkel kommt es jedoch nicht an.

Antennen-Reichweite

Moderne Drahtlossysteme erreichen unter normalen Bedingungen problemlos eine Reichweite von 30 Metern oder mehr.  Bei einer größeren Distanz zwischen Sendern und Antennen berät Sie unser Shure Applications Team gerne, ob ggf. Richtantennen oder alternative Montageorte eine Lösung sein könnten.

Antennenkabel

Je länger das Kabel zwischen Antenne und Empfänger bzw. Antennensplitter, desto höher der Signalverlust.  Stellen Sie sicher, dass Ihre Antennenkabel für die benötigte Länge geeignet sind.  Unser Shure Applications Team hilft Ihnen gerne bei der Auswahl des richtigen Antennenkabels für Ihre jeweilige Anwendung.

Waren Funkmikrofonsysteme noch vor einiger Zeit eine technische Besonderheit, die meist nur bei TV-Sendern und Broadway-Shows im Einsatz waren, so sind sie dank ihrer komfortablen Handhabung und Zuverlässigkeit heute auch in vielen anderen Bereichen anzutreffen – von Bildungseinrichtungen über Kirchen bis hin zu Stadträten.  Dennoch ist Drahtlostechnologie für viele noch immer eines der Themen im AV-Bereich, das viele Fragen aufwerfen kann. 

Shure arbeitet kontinuierlich daran, die Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Nutzerfreundlichkeit immer weiter zu verbessern, um hochwertige drahtlose Audiotechnik für Regierungsbehörden, Bildungseinrichtungen, religiöse Einrichtungen und Konferenzräume anzubieten.Unser Motto lautet hier schlicht: „Herausragende Funktechnik, immer und überall.“  Mehr Informationen zu Shure Funkmikrofonsystemen finden Sie unter 
https://www.shure.com/de-DE/produkte/funkmikrofon-systeme.  Benötigen Sie Unterstützung bei der Auswahl oder Konfiguration eines Drahtlossystems? Wenden Sie sich an das Shure Applications Team oder Ihren zuständigen Shure Vertriebsmitarbeiter.

Chris Lyons

Chris Lyons

Chris Lyons is a 30-year Shure veteran who has filled a variety of different marketing and public relations roles. His specialty is making complicated audio technology easy to understand, usually with an analogy that involves cars or food. He doesn't sing or play an instrument, but he does make Shure Associates laugh once in a while.