Helium Antennen

Maximiere den Ertrag deines Helium Hotspots
Mit Hilfe der passenden Helium Antenne kannst du die Reichweite deines Helium Miners und somit den Ertrag deines Helium Hotspots maximieren. Unsere Helium Antennen sind kompatibel mit allen Helium Hotspot Fabrikaten der unterschiedlichen Marken. Neben der Helium Antenne ist das Helium Kabel entscheidend für den Ertrag deines Hotspots.

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Arten von Helium Antennen

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Rundstrahlantennen (omnidirektionalen Antennen) und Richtantennen (direktionalen Antennen). Beide Antennenarten basieren auf der Lorawan Technologie. Diese Technologie vereint Funktechnik mit hoher Reichweite und geringem Stromverbrauch. LoRa steht für Long Range, also große Reichweite und bezeichnet zunächst nur eine spezielle Modulationsart für Funksignale. LoRa Antenne, Lorawan Antenne, HNT Antenne, Helium Mining Antenne und Helium Antenne werden oftmals als Synonym verwendet. Die folgenden Informationen können dir helfen, die passende Helium Antenne zu finden.

Signalöffnungswinkel der Helium Antenne, Rundstrahlantenne. Hier werden die unterschiedlichen Winkel einer 3dBi, 5dBi, 7dBi und 9dBi Antenne gezeigt.

1) Rundstrahl Antennen (omnidirektionale Antennen)

Eine Rundstrahl Antenne deckt ihre Umgebung grundsätzlich um 360 Grad ab. Die Höhe der dBi Zahl ist ein erster Indiz auf den Signalöffnungswinkel der Helium Antenne. Je höher die dBi Zahl, desto schmaler wird der Signalöffnungswinkel der Antenne.

Demnach ist eine 3 dBi Antenne eher für eine Umgebung mit vielen bestehenden Minern im direkten Umfeld geeignet. Durch das breite Abdeckungsfeld können theoretisch alle Miner in der nahen Umgebung erreicht werden. Ein solches Szenario hat man oft im städtischen Raum mit einer hohen Dichte an Helium Hotspots. 

Reichweite der unterschiedlichen Helium Antennen am Beispiel mehrerer Rundstrahlantennen

Mit abnehmender Anzahl anderer Helium Miner in der Umgebung, sollte zu einer HNT Antenne mit höherer dBi Zahl gegriffen werden. Somit können weit entfernte Helium Miner als Witnesses erreicht werden. Eine höhere dBi Zahl schafft also eine höhere Reichweite. Grundsätzlich sollte auf eine möglichst freie Sichtlinie mit so wenig Hindernissen wie möglich geachtet werden. So können die gesendeten Radiowellen die anderen HNT Miner auch wirklich erreichen und die Radiosignale (auch Beacons genannt), der anderen Miner empfangen und bestätigt werden.

Die Antennen bewegen sich dabei in dem lizenzfreien Frequenzbereich 867,100 MHz bis 868,500 MHz. Diese Frequenz gehört zu einem Frequenzband aus dem Funkbereich, das ohne Lizenzkosten genutzt werden kann. Daher werden die Helium Antennen auch häufig als LoRaWAN Antenne 868 bezeichnet.

Richtantenne visualisiert. Eine Richtantenne Richtet ihre komplette Strahlung in eine bestimmte Richtung. Hier wurde die Richtantenne am Beispiel eines Berges veranschaulicht

2) Richtantennen (direktionale Antennen)

Im Gegensatz zur Rundstrahlantenne, deckt eine Richtantenne auf horizontaler und vertikaler Ebene einen bestimmten Bereich mit einer sehr hohen Leistung ab. Das ist hilfreich, sobald die Helium Antenne aus topografischen Gründen auf horizontaler Ebene nur einen eingeschränkten Bereich abdecken kann oder andere Helium Miner nur in einer bestimmten Himmelsrichtung vorhanden sind. Ein solches Szenario wäre beispielsweise wenn sich euer Standort an einem Berg befindet. Mit einer Omni-Antenne würde der Großteil der Sendeleistung nutzlos “in” den Berg gestrahlt werden.

Folglich kann mit einer Richtantenne das Gebiet vor dem Berg umso stärker abgedeckt werden, da die gesamte Power der Antenne ausschließlich auf das frei sichtbare Gebiet gerichtet wird. Eine Richtantenne kann aber durchaus auch an einem Balkon angebracht werden, wenn das Haus selbst zum Hindernis für die omnidirektionale Strahlung wird.

Auch bei den Richtantennen ist die dBi Zahl ein Hinweis auf den Abstrahlwinkel. Zudem bewegen sich auch Richtantennen wie alle anderen Helium Antennen und viele weitere Funkantennen auf demlizenzfreien Frequenzbereich um 868 MHz.

Helium Antennen Vergleich - Rundstrahlantenne vs. Richtantenne

  • Helium Antenne Rundstrahlantenne

    Rundstrahl Antenne (omnidirektionale Antenne)

  • Helium Antenne, Richtantenne

    Richtantenne (direktionale Antenne)

  • Strahlung

    360 Grad Strahlung auf horizontaler Ebene, durch dBi Zahl bedingter Bereich auf vertikaler Ebene

  • Strahlung

    durch dBi Zahl bedingter Bereich auf horizontaler und Vertikaler Ebene

  • Geeignet für

    Umgebungen mit wenig Hindernissen, sodass die 360 Grad genutzt werden können

  • Geeignet für

    Beispielsweise in Hanglage, sodass die Antenne nur in eine Richtung strahlen kann

Sendeleistung der Helium Miner und Reichweiten der Helium Antennen

Seit dem Update zu Proof of Coverage V11 Ende 2021 bringt eine Helium Antenne zusätzlich zur Leistung des Helium Miners keinen Leistungsgewinn mehr. Jeder Helium Miner hat daher maximal eine Sendeleistung von 14 dBm oder umgerechnet 25 Milliwatt. Diese Anpassung basiert auf gesetzlichen Vorgaben, die innerhalb Europas gelten. Alle Helium Miner senden daher unabhängig von der Antenne mit 14 dBm oder 25 Milliwatt Sendeleistung unter der Voraussetzung, dass die dBi Anzahl der Helium Antenne in der Helium App richtig angegeben wurde. 

Die Reichweite kann daher nur noch durch die Veränderung des Strahlungsbildes beeinflusst werden, die durch eine höhere dBi Zahl der Antenne stattfindet. Beispielsweise hat unsere MMG 12 dBi Antenne nur noch einen Abstrahlwinkel von 12 Grad. Das heißt, die 14 dbm Leistung werden auf einen relativ dünnen Strahl gebündelt und erreichen damit größere Reichweiten. Nichts desto trotz ist es auch mit einer 3dBi Antenne möglich Reichweiten von 100 km zu erreichen. Hier spielt wiederum die Sensitivität des empfangenen Miners eine Rolle. Die meisten neuen Miner mit SX1302 Radio Karten gehen durchaus bis -142 dbm runter. Das heißt, sobald die Sensibilität des empfangenen Miners groß genug ist, können selbst mit einer 3dBi Antenne Beacons bis über 100 km Entfernung empfangen werden. Sobald der empfangene Miner nur eine Sensitivität von -120 dBm hat, kann das selbe Signal nur noch aus 75 km Entfernung empfangen werden. Das bedeutet wir haben zwei verschiedene Reichweiten mit dem selben Signal.

Aus diesem Grund kann nicht pauschal gesagt werden, dass mit einer bestimmten HNT Antenne eine gewisse Reichweite erlangt wird, da die Reichweite von zahlreichen Faktoren abhängt. Die verwendeten Distanzen dienen in diesem Beispiel nur zur Veranschaulichung und können mit einem Free-Space-Path-Loss (FSPL) Rechner bei Interesse exakt berechnet werden. Zusätzlich wird die mögliche Reichweite auch noch durch den Gain der Empfänger-Antenne beeinflusst. Aufgrund all dieser möglichen Variablen wird eine konkrete Angabe über die Reichweite einer bestimmten Helium Hotspot Antenne bei Verwendung im Helium-Netzwerk nahezu unmöglich.

Was muss ich beim Aufstellen meiner Helium Antenne beachten? 

Der optimale Standort sollte grundsätzlich so hoch wie möglich sein, damit die Funkwellen der Helium Antenne möglichst ungestört andere Helium Miner erreichen können. Dabei haben wir zwei verschiedene Befestigungsmöglichkeiten der HNT Antenne zur Auswahl: Outdoor oder Indoor. Im folgenden werden wir auf beide Szenarien eingehen: 

Helium Antenne Outdoor Standort

Der optimale Standort deiner Helium Antenne ist ein Punkt, an dem die Antenne höher als Gebäude, Bäume oder Berge im Umkreis ist. Eine rundherum freie Sichtlinie ist daher optimal, um die maximale Reichweite der Helium Antenne auszuschöpfen. Sobald ihr die HNT Antenne außerhalb des Hauses anbringt, habt ihr beste Vorraussetzungen um den optimalen Standort in eurer Umgebung zu finden. Daher würden wir zu einer Anbringung außerhalb des Hauses raten, sobald die Rahmenbedingungen dies zulassen. Um euren Miner mit einer LoRaWAN Antenne zu verbinden, benötigt ihr grundsätzlich ein passendes Koaxialkabel, im Idealfall natürlich ein so genanntes Low Loss Koaxialkabel. Ohne dies ist die Verbindung von Miner und Antenne nicht möglich.

Sobald ihr einen Indoor Miner habt und eure Helium Antenne draußen aufstellen möchtet, benötigt ihr zudem in der Regel eine Fensterdurchführung, da das Low Loss Koaxialkabel zu dick ist, um es unter der Tür oder einem Fenster hindurch zu schieben. 

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Helium Miner Outdoor Case von MyMiningGear

Die Montage der HNT Antenne kann an unterschiedlichsten Orten im Außenbereich durchgeführt werden. Im Folgenden werden wir einige der Möglichkeiten näher betrachten:

Montage der Helium Antenne auf dem Dach: Solltet ihr die Möglichkeit haben eure Helium Antenne auf Dach zu montieren, so sollte die Antenne die Dachkante etwas überragen. 

Montage der Helium Antenne an einer Fensterbank außen: Auch die Montage an einer Fensterbank, oder dem Fenster selbst ist mit dem entsprechenden Zubehör ebenfalls möglich. Dabei sollte die LoRaWAN Antenne möglichst senkrecht aufgestellt werden, um die Funkwellen gezielt verteilen zu können. Auch hier ist eine direkte Fensterdurchführung hilfreich. 

Montage der Helium Antenne auf dem Balkon: Für einige kann der Balkon eine gute Möglichkeit sein, um zumindest in eine bestimmte Richtung den Hausmauern auszuweichen. In solch einem Szenario ist eine Richtantenne nahezu immer die beste Wahl, es sei denn ihr befindet euch mitten in einer mit Minern stark gesättigten und dicht besiedelten Großstadt. Auch hier ist wieder das passende LowLoss Koaixkabel und eine Fensterdurchführung notwendig. 

Den Indoor Helium Miner + Antenne außen befestigen: Mit einem passenden Outdoorcase habt ihr zusätzlich die Möglichkeit euren Indoor Helium Hotspot selbst nach draußen zu bringen. Das hat den Vorteil, dass Verluste, die durch die Verwendung von zu langen Kabeln und Fensterdurchführungen entstehen, vermieden werden. Auch wenn unsere 400er Low Loss Kabel und Fensterdurchführungen für ein effizientes verlustarmes Helium Mining gedacht sind, ist eine Platzierung des Hotspots möglichst nahe an der Helium Antenne vorzuziehen. Mit der Verlagerung des Indoor Helium Miners durch ein Outdoorcase nach Außen, verringert ihr daher mögliche dBi Verluste durch Kabel, Fensterdurchführungen und Adapter auf ein absolutes Minimum. Sobald bei einem Setup ein Koaxialkabel von mehr als ~10m verwendet werden muss, raten wir zur outdoor - PoE (Power over Ethernet) Variante umzurüsten. Genauere Informationen zur Platzierung des Hotspots im Außenbereich mit einem Outdoor Case findest du auf unserer Outdoorcase Produktseite. 

-> Bei unserem Beispielbild wurde eine Rundstrahlantenne genutzt. Natürlich kann auch eine Richtantenne in Verbindung mit dem Outdoorcase genutzt werden.

Magnetischer Standfuß für eine Rundstrahlantenne, Helium Antenne

Helium Antenne Indoor Standort

Sobald ihr keine Option habt, eure Helium Antenne Außen aufzustellen, ist die Installation im Innenraum auch eine lukrative Option. Auch hier sollte wieder versucht werden, die höchstmögliche Position zu nutzen. Im Folgenden werden wir auf zwei mögliche Indoor Standorte deiner Helium Antenne eingehen. 

Montage auf dem Dachboden: Eine Montage der Helium Antenne auf dem Dachboden wäre beispielsweise immer noch besser, als eine tiefer gelegene Outdoor-Anbringung. Die Höhe der Antenne ist einer der wichtigsten Faktoren für eine gute Kommunikation mit anderen HNT Hotspots. Sollten bei euch Hindernisse die Sichtlinie einschränken, kann die Helium Antenne nicht ihre komplette Reichweite entfalten. Dennoch steigert sie die Reichweite deines Miners. Das Szenario mit Helium Antenne ist daher immer besser als das Szenario ohne Antenne, auch wenn nicht optimale Bedingungen herrschen.  

Anbringung in der Nähe des Fensters: Indoor bietet sich eine Anbringung der Helium Antenne am Fenster oder in der Nähe des Fensters an, um die höhere Signaldämpfung durch massive Wände zu vermeiden. Dabei sollte die HNT Antenne möglichst senkrecht aufgestellt werden, um die Funkwellen gezielt verteilen zu können. Auf der Fensterbank kann dabei ein magnetischer Standfuß helfen. Der Magnetische Standfuß kann ausschließlich für Rundstrahlantennen genutzt werden. Solltet ihr eine Richtantenne nutzen wollen, bietet sich beispielsweise ein Stativ an. 

Helium Kabel - 400er Koaxialkabel RPSMA Male zu N Type Female MMG Helium+

Welches Kabel brauche ich für die Verbindung zwischen Miner und Antenne?

Um euren Helium Miner mit der Helium Antenne verbinden zu können, benötigt ihr ein passendes Koaxialkabel, idealerweise unser 400er Low Loss Kabel. Dabei gilt: Je kürzer das Koaxialkabel ausfällt, desto besser. Jeder zusätzliche Meter an Kabel bedeutet zusätzlichen Verlust wenn es um die Signalstärke der zu empfangenen Beacons geht. Ihr solltet stets darauf achten keine dünnen, billigen Koaxialkabel zu verwenden. Der Leistungsverlust den ein solches Kabel erzeugen kann, wird euer Miningergebnis massiv beeinträchtigen. Hochwertige 400er Low Loss Koaxialkabel sind so konzipiert, dass sie einen möglichst geringen Verlust erzeugen, der aber bis zu einer gewissen Länge aber durchaust verkraftbar ist.

Sobald ihr euch also zwischen einem Indoor Standort mit langem Kabel oder einem besseren Outdoor Standort der Antenne, verbunden mit einem 400er Low Loss Kabel Kabel entscheiden müsst, solltet ihr immer den besseren Outdoor Standort wählen. Der bessere Standort bringt euch einen wesentlich höheren finanziellen Ertrag ein, der den Verlust durch das Koaxialkabel weit übersteigt. Low Loss Koaxkabel lohnen sich daher, sollten aber strategisch ausgewählt werden. 

Auch die Verwendung von diversen Adaptern z.b. SMA zu RP-SMA sollte mit Bedacht gewählt werden. Jede zusätzliche Schraubverbindung bedeutet zusätzlichen Leistungsverlust. Achtet deshalb bitte von vornherein darauf, dass ihr die richtigen Kabel mit den passenden Anschlüssen für euer Setup bestellt. Schaut dazu auch gerne in unseren Anschluss-Guide. Gerne könnt ihr auch eine Mail an support@mymininggear.com senden, solltet ihr euch trotzdem nicht sicher bei der Wahl des passenden Kabels etc. sein.

Zu den Kabeln
Zeit, Sanduhr, MyMiningGear. Wie lange dauert es, bis sich die Helium Rewards nach der Installation der Helium Antenne erhöhen?

Wie lange dauert es, bis sich die Helium Rewards nach der Installation der Helium Antenne erhöhen?

Solltet ihr euer Setup optimiert oder eine neue LoRaWAN Antenne installiert haben, seid nicht direkt enttäuscht, wenn sich eure Rewards am nächsten Tag nicht sofort verbessert haben! Aus Erfahrung können wir euch mitteilen, dass hier Geduld gefragt ist. Um realistisch beurteilen zu können, ob die Veränderungen mit einer Steigerung der Erträge einhergehen solltet ihr mindestens zwei Wochen lang Daten sammeln. Damit sind vorrangig nicht nur die Rewards die ihr in dieser Zeit erhalten habt gemeint, sondern vor allem die Veränderung der empfangenen Beacons im Vergleich zum vorherigen Stand vom RSSI (Received Signal Strength Indicator) und der SNR (Signal Noise Ratio). Haben sich bei einem empfangenen Beacon eines Miners, den ihr zuvor auch schon empfangen habt, diese Werte deutlich verbessert, so könnt ihr sicher sein, dass die Veränderungen auch was gebracht hat und sich langfristig positiv auf das Gesamtergebnis auswirken wird.Um so niedriger der RSSI und SNR Wert ist, umso besser ist das empfangene Signal. Hattet ihr vor den Optimierungen bei einem bekannten Miner stets einen RSSI von ~ -128dBm und eine SNR von ~ -22dB und nun plötzlich Werte von -115dBm beim RSSI und -6dB bei der SNR, so hat sich das empfangene Signal von der Stärke und der Qualität her massiv verbessert.

Informationen zuletzt aktualisiert am 30.08.2022