Antennen-Funkwellendämpfung bei Regen

Beispiel für ein Wetterradar-Radom

Durch Regen bildet sich auf der Kuppeloberfläche ein Wasserfilm.

Selbst leichter Regen kann dazu führen, dass sich auf der Radomoberfläche ein Wasserfilm bildet, der das Signal verringert. Die Dicke des Wasserfilms ändert sich je nach Niederschlagsintensität, Radommaterial, Oberflächenbeschaffenheit usw.
Abbildung 1 zeigt die geschätzte Dicke eines Wasserfilms, der sich auf einer gleichmäßigen, glatten, unbehandelten Radomoberfläche mit einem Durchmesser von 5 m bilden würde. Beispielsweise kann eine Niederschlagsmenge von 30 mm pro Stunde dazu führen, dass sich auf der Oberfläche ein 0,2 mm dicker Wasserfilm bildet.

Abbildung 1 Zusammenhang zwischen Niederschlag und Wasserfilmdicke ^*2

Wenn keine Wasserfilmmaßnahmen ergriffen werden, wird der Betriebsbereich aufgrund der Wasserfilmdämpfung ^{*3 extrem eng sein.}​

Tatsächlich nimmt das Signal bei starkem Regen aufgrund des Wasserfilms auf dem Radom deutlich ab und der Beobachtungsbereich wird extrem eng.
Beispielsweise können 30 mm Regen pro Stunde einen 0,2 mm dicken Wasserfilm auf der Radomoberfläche bilden, was zu einer Dämpfung von 5,0 dB führt.
Wie in Abbildung 2 dargestellt, wurde der Beobachtungsbereich von den normalen 80 km auf 10 km verengt.

Abbildung 2 Beispiel der Funkwellendämpfung aufgrund eines Wasserfilms

Wichtige Punkte für Gegenmaßnahmen gegen Wasserfilm

Beispiel einer BS-Antenne

Antennen-Funkwellendämpfung bei Regen

BS/CS: Quellstandort, CATV: Empfangsstandort

Abbildung 3 Zusammenhang zwischen Regen und Radiowellen

① Dämpfung durch Regen zwischen Satellit und Antenne

➁ Dämpfung durch Wasserfilm, der durch auf die Antenne fallenden Regen entsteht

↓

HIREC reduziert die Funkwellendämpfung durch Wasserfilm erheblich!

Abbildung 3 zeigt ein schematisches Diagramm, wie Funkwellen durch Regen gedämpft werden, am Beispiel einer BS-Antenne.

Die Dämpfung von Radiowellen bei Regen ist nicht nur auf den Regen zwischen dem Satelliten und der BS-Antenne zurückzuführen, also auf die Dämpfung durch Regentropfen im Weltraum.
, das Wasserfilmdämpfung genannt wird.
Unter Wasserfilmdämpfung versteht man die Dämpfung von Funkwellen aufgrund des Wasserfilms, der sich bildet, wenn Regen an der BS-Antenne haftet.
Dadurch kann eine Wasserfilmdämpfung verhindert werden.
Wenn Super hydrophobe Beschichtung HIREC auf die Oberfläche einer BS-Antenne aufgetragen wird, bildet sich nahezu kein Wasserfilm auf der Oberfläche, wodurch die Wasserfilmdämpfung deutlich reduziert werden kann.Es gibt etwas

Wenn der Höhenwinkel des Satelliten in Tokio 45° beträgt, zitiert aus „Journal of Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (Vol.79, 1996-1)“

Abbildung 4 Zusammenhang zwischen Niederschlagsintensität und Niederschlagsdämpfungsmenge

Abbildung 4 zeigt den Zusammenhang zwischen Niederschlagsintensität und Niederschlagsdämpfung.
Regendämpfung tritt auf, wenn die verwendete Frequenz 10 GHz überschreitet. Je höher die Frequenz, desto größer die Dämpfung. Außerdem nimmt die Dämpfung mit zunehmender Niederschlagsmenge zu.
Wenn beispielsweise im 12-GHz-Frequenzband, dem BS-Frequenzband, die Niederschlagsintensität 5 mm/h und 10 mm/h beträgt, beträgt die Regendämpfung etwa 1 dB bzw. etwa 2 dB.

Abbildung 5 Numerische Berechnungsergebnisse der Wasserfilmdämpfung

Die obige Abbildung zeigt den Zusammenhang zwischen Frequenz und Wasserfilmdämpfung mit der Dicke des Wasserfilms als Parameter. (Berechnet basierend auf der Formel für die Wasserfilmdämpfung in Meteorological Research Note No. 112 und komplexen Permittivitätsdaten von Wasser)
Es ist ersichtlich, dass eine Wasserfilmdämpfung sogar bei Frequenzen von mehreren GHz auftritt, und je höher die Frequenz und je dicker der Wasserfilm ist, desto größer ist die Dämpfung.
Die Dicke des Wasserfilms bei einer bestimmten Niederschlagsintensität variiert je nach Größe und Form der Antenne.
In einer Radomform mit einem Durchmesser von 5 m bei 10℃ beträgt die Niederschlagsintensität 10 mm/h und die Wasserfilmdicke etwa 0,16 mm. Aus diesem Beispiel geht hervor, dass sich selbst bei normalem Regen ein 0,1-0,2 mm dicker Wasserfilm bilden kann.
In Anbetracht der Verschlechterung der Antennenoberfläche durch ultraviolette Strahlen gilt selbst bei derselben Antenne, dass der Wasserfilm umso dicker ist, je länger die Installation im Freien dauert.

Abbildung 6 Numerische Berechnungsergebnisse der Wasserfilmdämpfung

Die Daten zur Niederschlagsdämpfung in Abbildung 4 und die Ergebnisse der Berechnung der Wasserfilmdämpfung in Abbildung 5 sind in Abbildung 6 zusammengefasst.
Dies zeigt, dass der Einfluss der Wasserfilmdämpfung nicht gering ist. Gegenmaßnahmen gegen Wasserfilm sind besonders wichtig bei Frequenzen um 10 GHz und darunter.
Wenn die Antennenoberfläche mit einem wasserabweisenden Mittel behandelt wird, um Wasser stark abzustoßen, kommt es unter 10 GHz kaum zu einer Funkwellendämpfung durch Wasserfilm.
Oberhalb von 10 GHz kommt es zu einer Regendämpfung, aber da die Wasserfilmdämpfung eliminiert werden kann, ist mit einer Verringerung der Gesamtdämpfung zu rechnen.

Beispiele für Maßnahmen gegen Regen auf Antennen

Abbildung 7 Funkwellenempfangseigenschaften der BS-Antenne (12-GHz-Band)

Abbildung 7 ist ein Beispiel für die tatsächliche Messung der Empfangseigenschaften von Funkwellen mit einer BS-Antenne (12-GHz-Band).
Beim Vergleich der Anwesenheit und Abwesenheit Super hydrophobe Beschichtung HIREC wurde festgestellt, dass bei Regen (17:00 bis 19:00 Uhr) Antennen ohne HIREC-Beschichtung eine Dämpfung von etwa 3–4 dB erfuhren, während mit HIREC beschichtete Antennen eine Dämpfung aufwiesen von ca. 3-4 dB. Es gibt keine Dämpfung in der Antenne.
Die Niederschlagsintensität ist unbekannt, aber da die mit HIREC beschichtete Antenne keine Dämpfung aufweist, wird sie anhand des Diagramms der Niederschlagsintensität und Niederschlagsdämpfung auf weniger als 5 mm/h geschätzt.
Darüber hinaus beträgt im Diagramm der Niederschlagsintensität und Niederschlagsdämpfung die Regendämpfung im 12-GHz-Band bei einer Niederschlagsintensität von 5 mm/h etwa 1 dB, sodass die Dämpfung von 3–4 dB in Abbildung 7 nicht auf Regen zurückzuführen ist Dämpfung, sondern auf Wasserfilm. Es kann als Dämpfung interpretiert werden.
Darüber hinaus bestätigt die Tatsache, dass die Dämpfung auch nach 19:00 Uhr auftritt, nachdem der Regen aufgehört hat, dass die Dämpfung durch das Vorhandensein eines Wasserfilms auf der Antennenoberfläche verursacht wird.
Mit anderen Worten: Wenn es auf der Antenne regnet, kommt es noch eine Zeit lang zu einer Wasserfilmdämpfung, selbst nachdem der Regen aufgehört hat. Andererseits zeigte die mit Super hydrophobe Beschichtung HIREC beschichtete Antenne keine Dämpfung, was darauf hindeutet, dass sich auf der Antennenoberfläche nahezu kein Wasserfilm gebildet hat.
Auf dieser Grundlage kann Super hydrophobe Beschichtung HIREC als eine der wirksamsten Maßnahmen gegen die Wasserfilmdämpfung bezeichnet werden.
Schließlich ist die Rede davon, dass es auch bei Frequenzen unter 10 GHz zu einer Wasserfilmdämpfung kommt, dies ist jedoch derzeit unbestätigt, sodass wir die neuesten Informationen hinzufügen, sobald wir die Situation kennen.

Beispiel für Schnee-Gegenmaßnahmen mit einer wasserabweisenden Folie für Antennen

Das wasserabweisende Laken kann auch im Winter getragen werden.

In der Vergangenheit wurden Schneeschutzmaßnahmen meist direkt an Antennen etc. angebracht, und das Problem war, dass die Temperatur im Winter sank und eine Anwendung vor Ort nicht möglich war.
Daher stellen wir Ihnen hier ein Beispiel für eine wasserabweisende Folie vor, die auch im Winter Baustellengeräte vor Schnee schützen kann.

Vorteile wasserabweisender Laken

• Auch im Winter montierbar ← Vor-Ort-Lackierung der Antenne bei Temperaturen unter 5°C nicht möglich.
• Installierbar in 1-2 Stunden ← Mindestens 2 Tage für Vor-Ort-Installation der Antenne erforderlich

Nachteile wasserabweisender Laken

• ca. 1 Jahr Lebensdauer (je nach Witterungsbeständigkeit des Plattenmaterials) ← ca. 3 Jahre bei konventioneller Baustellenlackierung

*Material der wasserabweisenden Folie: Polyethylen (PE) oder Polyester
*Wasserabweisende Bezüge werden individuell angefertigt. Bitte kontaktieren Sie uns.

Struktur und Aktualität der wasserabweisenden Folie

Vergrößerte Ansicht des Konverters

• Das Foto rechts zeigt die am Reflektor der Antenne angebrachte wasserabweisende Folie.

• HIREC 100 ist ein Funktionsmaterial und keine Farbe, daher entstehen beim Auftragen mit dem Pinsel Pinselspuren (Unregelmäßigkeiten). Weiße Unregelmäßigkeiten zeugen von einer guten wasserabweisend. (Vergrößerte Ansicht des Konverters)

Vergleich der Funkempfangsbedingungen mit und ohne Wasserabweisung bei Schneefall

Wir möchten ein Vergleichsexperiment vorstellen, das bei Schneefall durchgeführt wurde.

16. Februar 2008 8:00 Niigata Yuzawa

(An einem halben Tag bis 8 Uhr fielen ca. 40 cm Schnee)

Funkwellenempfangsstatus der BS-Antenne bei Schneefall (Situation etwa 14 Monate nach Installation der BS-Antenne)

Empfangsstatus der BS-Antenne bei Schneefall
(1. Januar 2009, 19:00 Uhr bis 3. Januar 2009, 12:00 Uhr in Niigata Yuzawa)

Funkwellenempfangsstatus der BS-Antenne bei Schneefall (ca. 26 Monate nach Antenneninstallation)

Detailliertes Beispiel für den Empfang von Funkwellen

Aufnahmedatum: 18.12.2009-19.12.2009

Aufnahmedatum: 16.01.2010

Ich konnte BS-Sendungen erfolgreich empfangen, weil Wasserabweisend Dies liegt daran, dass sich auf den Antennen- und Konverterteilen nahezu kein Wasserfilm gebildet hat.Es kann geschätzt werden.
Um zu verhindern, dass sich Schnee auf den Antennen ansammelt, gibt es Schneeschmelzgeräte. Die Hauptursache für die Dämpfung von Funkwellen ist nicht Schnee oder Eis, sondern Wasser (Wasserfilm). Daher kann es sein, dass Antennen-Schneeschmelzgeräte die Funkwellendämpfung nicht wirksam reduzieren.

Kommunikation/Rundfunk bezogen

• Antenne
• Radom
• Radar
• Stahlturm
• Andere

Leistung/Energie bezogen

• Stahlturm
• Antenne
• Panzer
• Andere

Meteorologische und astronomische Zusammenhänge

• Wetterradar
• Windmesser
• Regenmesser
• Andere

Baubezogen

• Brücke
• Tunnel
• Andere

Kunstwerk

Materialien herunterladen

　Website von Herrn Kyu Seok Oh
 

Andere

• Schild
• Ampelhaube
• Anti-Kondensationsmaßnahmen
• Wassermaßnahmen
• Maßnahmen gegen Schnee
• Maßnahmen gegen Eisanhaftung
• Eiszapfen Maßnahmen
• Andere