Antennen-Funkwellendämpfung bei Regen

Antennen-Funkwellendämpfung bei Regen

Abb. 1 Zusammenhang zwischen Regen und Funkwellen

Abbildung 1 zeigt schematisch, wie Funkwellen durch Regen gedämpft werden, am Beispiel einer BS-Antenne.
Die Dämpfung von Funkwellen während des Regens ist nicht auf den Regen zwischen Satelliten und BS-Antennen beschränkt, d. h. die Dämpfung, die durch Regentropfen im Weltraum verursacht wird.
Wasserfilmdämpfung bezeichnet wird.
Die Wasserfilmdämpfung ist eine Funkwellendämpfung aufgrund eines Wasserfilms, der durch an der BS-Antenne haftenden Regen gebildet wird.
Diese Wasserfilmdämpfung kann verhindert werden.
Wenn HIREC, ein super wasserabweisendes Material, auf die Oberfläche der BS-Antenne aufgetragen wird, bildet sich fast kein Wasserfilm auf der Oberfläche, wodurch die Wasserfilmdämpfung deutlich reduziert werden kann.Es gibt etwas, das als

Abb. 2 Zusammenhang zwischen Niederschlagsintensität und Niederschlagsdämpfung

Abbildung 2 zeigt die Beziehung zwischen Niederschlagsintensität und Niederschlagsdämpfung.
Dämpfung aufgrund von Niederschlag tritt bei Frequenzen über 10 GHz auf, und je höher die Frequenz, desto größer die Dämpfung. Die Dämpfung nimmt mit zunehmendem Niederschlag zu.
Beispielsweise beträgt im 12-GHz-Frequenzband, das das Frequenzband von BS ist, die Niederschlagsintensität 5 mm/h und 10 mm/h, und die Niederschlagsdämpfung beträgt etwa 1 dB bzw. etwa 2 dB.

Abb. 3 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.

Abb. 4 Numerische Berechnungsergebnisse der Wasserfilmdämpfung

Abb. 4 fasst die Niederschlagsdämpfungsdaten in Abb. 2 und die Berechnungsergebnisse der Wasserfilmdämpfung in Abb. 3 zusammen.
Daraus ist ersichtlich, dass die Wirkung der Wasserfilmdämpfung nicht gering ist. Insbesondere um 10 GHz und darunter herum sind Wasserfilm-Gegenmaßnahmen wichtig.
Wenn die Oberfläche der Antenne wasserabweisend behandelt ist und Wasser stark abweist, tritt unterhalb von 10 GHz kaum eine Funkwellendämpfung durch den Wasserfilm auf.
Niederschlagsdämpfung tritt bei 10 GHz oder höher auf, aber da die Wasserfilmdämpfung eliminiert werden kann, kann erwartet werden, dass die Gesamtdämpfung reduziert wird.

Beispiele für Maßnahmen gegen Regen auf Antennen

Abb. 5 Funkempfangseigenschaften der BS-Antenne (12-GHz-Band)

Abbildung 5 ist ein Beispiel für die tatsächliche Messung der Empfangseigenschaften von Funkwellen mit einer BS-Antenne (12-GHz-Band).
Beim Vergleich der Anwesenheit und Abwesenheit des super wasserabweisenden Materials HIREC kam es bei Antennen ohne HIREC bei Regen (17:00 bis 19:00 Uhr) zu einer Dämpfung von etwa 3–4 dB, während mit HIREC beschichtete Antennen eine Dämpfung von etwa 3–4 dB aufwiesen. 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 3 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 Uhr auftritt, nachdem der Regen aufgehört hat, dass die Dämpfung durch einen noch vorhandenen Wasserfilm 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 erfuhr die mit dem superwasserabweisenden Material HIREC beschichtete Antenne keine Dämpfung, was darauf hindeutet, dass sich auf der Antennenoberfläche nahezu kein Wasserfilm gebildet hat.
Auf dieser Grundlage kann das superwasserabweisende Material HIREC als eine der wirksamsten Maßnahmen gegen die Wasserfilmdämpfung bezeichnet werden.
Schließlich ist die Rede davon, dass Wasserfilmdämpfung auch bei Frequenzen unter 10 GHz auftritt, 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

※撥水シートの材質：ポリエチレン（PE)」あるいはポリエステル
※撥水カバーは特注で作製します。ご相談ください。

Struktur und Aktualität der wasserabweisenden Folie

• 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 Pinselstriche (Unebenheiten). Weiße Beulen zeugen von guter Wasserabweisung. (vergrößerte Ansicht des Konverters)

Vergleich der Funkempfangsbedingungen mit und ohne Wasserabweisung bei Schneefall

16. Februar 2008 8:00 Niigata Yuzawa
(In einem halben Tag bis 8:00 Uhr fielen etwa 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.

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