Shootout Regeln

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Inhaltsverzeichnis

Technische Einzelheiten zum WLAN-Antennen-Wettbewerb

Disziplinen

  • Höchster Gewinn im 2.4-GHz-Band
  • Bester Omni-Strahler im 2.4-GHz-Band
  • Höchste relative Transmission im 5-GHz-Band
  • Beste Gewinnprognose
  • Design- und Pfiffigkeitspreis

Wettbewerbsregeln

Allgemeines

Der Wettbewerb findet im Haupt-Speisesaal der Mensa Südstadt oder auf dem Freigelände vor der Mensa statt, es sind also keine echten Freiraum-Bedingungen gegeben. Die Umgebung der Messtrecke wird – soweit möglich – von streuenden Objekten (Tische, Menschen, etc.) freigehalten, Einflüsse des Gebäudes sind aber unvermeidlich. Alle Antennen innerhalb einer Disziplin werden unter gleichen Bedingungen bewertet. Am Wettbewerb dürfen ausschließlich passive Antennen teilnehmen.

Eine Anmeldung ist nicht vorgeschrieben. Die Vermessung erfolgt jedoch nach Eingangsreihenfolge, wobei angemeldete Teilnehmer Vorrang erhalten (Meldungen bitte an Thomas Mundt, thm@informatik.uni-rostock.de.

Die Veranstalter behalten sich ebenso das Recht vor, ohne zur Angabe von Gründen verpflichtet zu sein, Antennen aus dem Wettbewerb auszuschließen, oder Ausnahmen zuzulassen. Kommerzielle Antennen können anonymisiert und außer Konkurrenz teilnehmen.

Rechtliches

(Man muß es ja leider dazu sagen:) In Zweifelsfällen entscheidet die Jury. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen. Die Veranstalter sind bemüht um eine fehlerfreie und gerechte Wettbewerbsdurchführung, geben dafür aber in keiner Weise Gewähr.

Einzelheiten zu den Disziplinen

Höchster Gewinn im 2.4-GHz-Band

Unsere Sendeantenne bleibt fest in einem Abstand von ca. 10m und sendet eine vertikal E-Feld-polarisierte Welle. Die zu messenden Antennen werden als Empfangsantennen durch eine automatische Vorrichtung in einem horizontalen Vollkreis gedreht. Die Messung erfolgt durch Verwendung eines Netzwerk-Analysators, der für jeden Winkelschritt das Signal eines kompletten Frequenzsweeps von (voraussichtlich, konkrete Zahl muß noch in Vorversuchen vor Ort ermittelt werden) ca. 100 MHz Bandbreite, zentriert um 2440 MHz, auswertet. Daraus wird durch Zeitbereichstransformation und -fensterung der Einfluß parasitärer Reflexionen rechnerisch eliminiert. Ferner wird die gesamte Anordnung mit Hilfe einer geeichten Antenne (von Rohde und Schwarz freundlicherweise zur Verfügung gestellt) kalibriert, sodaß - im Gegensatz zum Vorjahr - in dieser Disziplin eine direkte Angabe des Antennengewinns möglich ist. Gewonnen hat die Antenne mit dem höchsten Gewinn, also der besten Richtwirkung und Anpassung. Allerdings sollten die Antennen nicht zu resonant, also schmalbandig konstruiert sein.

Keine zwei Punkte der Antenne dürfen weiter als 70 cm voneinander entfernt sein. Das Gesamtgewicht darf 1 kg nicht überschreiten.

Bester Omni-Strahler im 2.4-GHz-Band

Bedingungen wie zuvor. Bewertet wird allerdings die kleinste im gesamten Vollkreis aufgetretene Transmission. Gewonnen hat die Antenne mit dem höchsten Minimalwert. Es geht bei den Omnistrahlern also darum, ein möglichst hohes Signal möglichst gleichmäßig auf dem vollen Drehkreis zu erzeugen.

Höchste relative Transmission im 5-GHz-Band

Dank unseres Sponsors Rohde und Schwarz steht uns dieses Jahr ein weiterer Netzwerkanalysator mit größerem Frequenzbereich zur Verfügung. Daher gibt es zusätzlich den Wettbewerb für die beste Richtantenne im 5-GHz-WLAN-Band (5470-5725 MHz). Gemessen wird die Signaldämpfung des gesamten Pfads zwischen Sender und Empfänger, wobei unsere Zuführungskabel, der Abstand und die Empfangsantenne während des Wettbewerbs unverändert bleiben. Die Meßergebnisse sind also die relativen drehwinkelabhängigen Transmissionen der teilnehmenden Antennen in der beschriebenen Umgebung. Gewonnen hat die Antenne mit der höchsten relativen Transmission. Die Empfangsantenne ist eine gute Richtantenne, die zur Sendeantenne ausgerichtet und für vertikale E-Felder polarisiert ist. Sie befindet sich ca. 0.70 m über dem Boden.

Im 5-GHz-Band möchten wir Euren konstruktiven Ehrgeiz besonders wecken. Deswegen sind die Anforderungen recht restriktiv: Keine zwei Punkte der Antenne dürfen weiter als 25 cm voneinander entfernt sein. Das Gesamtgewicht darf 200g nicht überschreiten.

Beste Prognose des Antennengewinns

Die Teilnehmer sind aufgefordert, eine Berechnung (an die Maschinen, Ihr Simulanten!) oder qualifizierte Schätzung des Antennengewinns vorzulegen, die mit dem Messergebnis verglichen wird. Die beste Vorhersage (nicht der höchste Gewinn!) gewinnt. Geratene Werte oder Angaben ohne nachvollziehbare Basis werden nicht anerkannt. Die Antennen sind für das 2.4-GHz-Band zu entwerfen und zu berechnen. Um den Spezialisten das Leben nicht gar zu leicht zu machen, werden Elementar-Geometrien wie der Lambda/2-Dipol oder der gespiegelte Lambda/4-Strahler ausgeschlossen. Die Zulassung liegt im Ermessen der Jury. Selbstverständlich ist die Bildung von Teams, die sich Rechen- und Bastelarbeit teilen, zulässig. Allerdings muss jeder Prognose eineindeutig eine Antenne zugeordnet sein.

Design- und Pfiffigkeitspreis

Die genialisch-künstlerische Disziplin: Jede Euch attraktiv erscheinende Anordnung, die eine halbwegs akzeptable Antennenwirkung in einem der beiden Frequenzbänder hat, kann für die Ermessensentscheidung der Jury eingereicht werden. Solltet Ihr zum Beispiel entdecken, daß Euer Haustürschlüssel an einer N-Buchse eine ganz hervorragende 5-GHz-Antenne abgibt, dann her damit!

Befestigung

Für den 2.4-GHz-Meßstand werden drei unterschiedliche Befestigungsvarianten angeboten:

  • a) ein gerader vertikaler Rundstab von 40mm Durchmesser,
  • b) eine vertikale Stütze mit einem oben aufgesetzten horizontalen Rundstab von 40mm Durchmesser und ca. 150 mm freier Länge,
  • c) eine vertikale Stütze mit einer zentral befestigten horizontalen Montageplatte des Formats 360x300mm2.

Die Oberkante aller Varianten befindet sich auf gemeinsamer Höhe ca. 110 cm oberhalb des Bodens.

Für den 5-GHz-Messstand ist alles etwas kleiner:

  • a) ein gerader vertikaler Rundstab von 40mm Durchmesser,
  • c) eine vertikale Stütze mit einer zentral befestigten horizontalen Montageplatte des Formats 200x200mm2.

Die Oberkante beider Varianten befindet sich auf gemeinsamer Höhe ca. 70 cm oberhalb des Bodens.

Die Varianten a) und b) sind primär für die Antennenmontage mit Schellen gedacht. Diese sind vom Erbauer beizustellen und gelten bei der Wägung als Teil der Antenne. Variante c) ist zum Beispiel für Dosenantennen vorgesehen. Die Platte ist an verschiedenen Stellen durchbohrt, um mit Kabelbinder, Klebeband o.ä. die Antenne zu fixieren. Entsprechendes Material ist vorhanden, im Zweifelsfall bitten wir die Teilnehmer aber auch eigenes Material mitzubringen. Das gilt speziell für etwa erforderliche Unterlegkeile, etc., die für eine Vertikalausrichtung der Antenne benötigt werden. Alle Befestigungsvarianten sind aus (praktisch) nicht leitendem Material gebaut. Das koaxiale Zuführungskabel wird bis in eine Höhe von 50cm über dem Erdboden an den Stützen befestigt. Die Befestigung der Antenne und die Verlegung des Kabels in unmittelbarer Nähe der Antenne ist vom Teilnehmer innerhalb von 5 Minuten vor Ort durchzuführen. Zeitüberschreitung kann zum Ausschluß führen. (Seid also vorbereitet!) Es ist gestattet, z.B. zur Erreichung einer größeren Höhe über dem Boden, Antennen mit zusätzlichen Stützen, Halterungen etc. zu versehen. Diese gelten jedoch unabhängig von Material, elektrischer Verbindung, etc. als Teil der Antenne und werden folglich in die Längen- und Gewichtsmessung mit einbezogen. Die Konstruktion muß außerdem so beschaffen sein, daß sie mechanisch hinreichend stabil ist.

Elektrischer Anschluss

Der Anschluß an die Netzwerkanalysatoren erfolgt über eine unsymmetrische Speisung durch ein 50Ω-Koaxialkabel. Bezugspunkt am Ende des Kabels ist ein N-Stecker (also "männlich" – sorry Mädels, ist nicht persönlich gemeint). Die Antenne muß also einen weiblichen N-Anschluß haben (logisch, es heißt ja auch "DIE" Antenne). Signalverluste durch Adapter - falls erforderlich, bitte sicherheitshalber selbst mitbringen - gehen zu Lasten der Antenne! Bei Antennen mit fest montierten Kabeln schreiben wir einen rechnerischen Verlust aus tabellierter Kabeldämpfung mal gemessener Länge gut, sofern der Kabeltyp eindeutig festgestellt werden kann. Im Interesse der Meßgenauigkeit (auch unser Dynamikbereich hat ein Ende) bitten wir prinzipiell um kurze Kabel.

Ansprechpartner

Fotos

Zur Verdeutlichung einige Fotos der Messapparatur:

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