wir hatten hier vor ca. 3 Jahren eine intensive (und für mich nicht mehr verständliche) Diskussion über Selbstbau-Antennen an
2,4GHz-Videosendern (10mW). Da ich keinen Platz in der Höhe für eine Groundlane und 3 cm Antennenstummel habe, ist nur der Vorschlag hängen und übriggeblieben, eine Art Dipol aus 2 x 3cm Draht zu fummeln. Gehe ich recht in der Annahme, daß dieser Dipol auch aus einem Stückchen Platine von 60mm Länge und ein paar mm Breite bestehen kann, deren Kupferschicht in der Mitte getrennt ist und an deren mittige Enden das Antennenkabel (oder die Stecker der Pfui-Steckverbindung) gelötet werden können? In der aktuellen Elektor ist im Zusammenhang mit einer
430MHz-Funktstrecke von einer Schleifenantennen und einer Spulenantennen (Helix) die Rede. Läßt sich so etwas nicht auch bei 2,4 GHz verwenden?
Beste Grüße
Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "info"] * www.drkoenig.de
Bitte keine schmalbandigen Antennen bei >1..2GHz auf FR4, und wenn, dann die Struktur ganz an den Rand setzen. Patchantennen sind auf dem Material völlig tabu.
Grund: Extrem hohe dielektrische Verluste im Harz und wegen des schwankenden Harzanteils ein eher nicht so genau definiertes Epsilon_r und somit ein undefinierter Verkürzungs- faktor der geometrischen Ausdehnung der Struktur. Somit eine eher nicht bekannte Resonanzfrequenz. ( Kurze Microstrip-Leitungen gehen bei 2,4GHz auf FR4, aber Antennen machen nicht viel Spass )
Daneben wird der Dipol das Problem haben, dass er symmetrisch gespeist werden will, es gibt zwar Baluns in SMD für 2,4GHz, aber deren Handhabung ist nicht ganz einfach.
Frei nach Radio Eriwan: Wenn man weiß wie, dann ja ;-)
Das mit der Symmetrierung ist, wenn man kein optimales Richtdiagramm benötigt, also in diesem Fall hier, belanglos. Wenn man keine zirkulare Polarisation benötigt, sehe ich den Sinn einer Helix auch nicht mehr. Für lineare Polarisation ist eine Yagi besser geeignet und nebenbei auch einfacher aufzubauren. Für die Symmetrierung gilt das selbe wie beim Dipol. Allerdings sehe ich auch nicht, was z.B. an einer kleinen Umwegleitung mit Teflonkabel oder einer Gamma-Match bei
Ich weiß ja nicht so genau was der Ursprungsposter vor hat. Das kleinste, noch brauchbare, ist sicher etwas in Richtung einfacher Dipol, einfach zwei stücken Draht dran löten, Länge je Lambda/4*Verkürzungsfaktor, wenn man die dann noch in einen Winkel von rund 135° zueinander stellt dürfte sogar die 50 Ohm Anpassung hinkommen, kleiner fällt mir jetzt nichts ein.
Bei kleinen Antennen fällt mir wieder das Stichwort fraktale Antennen ein. Einfach eine Statndard-Antennenform geschickt auf kleinem Raum gefaltet. Vielleicht mal eine Anregung zum Rescherschieren, wenn dabei was praxistaugliches rauskommt, würde mich das auch sehr interessieren.
Von Anpassung hattest du nichts geschrieben! Du hast geschrieben, daß ein Dipol symmetrisch gespeist werden müsse und Hand auf's Herz: Wo kannst du einen 73 auf 50 Ohm Balun kaufen?
Die genaue Impedanz ist von der Geometrie des Dipols abhängig und nein:
73 Ohm Impedanz würde feldstärkemäßig keiner merken! Schon wegen der Bandbreite wirst du in der Praxis niemals ein VSWR von 1,00:1 vorfinden.
Was war noch einmal das Problem, ein Stückchen Kabel zuzuschneiden und anzulöten?
Bitte: Wo stand im OP etwas von einer Modellbahn?
Die zuvor erwähnte Helix würdest du aber in eine Modellbahn einbauen? Die bräuchtest du dann wegen der Polarisation sogar auf beiden Seiten, wenn du nicht gleich 3dB wegwerfen willst. Da brauchst du dir über minimale Fehlanpassungen, die man mit einem kleinen Stückchen Draht und zwei Kondensatoren sowieso locker wieder weg bekommt, erst gar keine Gedanken machen. Bist du sicher, daß du die Unterschiede zwischen Helix und Yagi kennst?
Eine Schlitzantenne in der Modellbahn ist einfacher und kleiner als Dipole oder Rundstrahler? Nochmals die Frage, woher weißt du, daß der OP eine Model?eisen?bahn aufbauen will? Mir ist das wohl entgangen.
Man kennt sich mittlerweile. Sowohl Oliver als auch unser Herr Rechtnsanwalt (der hier jeden siezt bis auf ein paar, bei denen er sich wohl mittlerweile sicher ist, daß er von denen nicht dafür verklagt werden kann, sie mit Du anzureden ;-) sind schon lange genug hier aktiv. Er will wohl ein Video aus seinem fahrenden Modellbahnzug auf den Fernsehr übertragen. Sieht nett aus sowas, habe ich letztens hier etwas größer im Verkehrsmuseum gesehen.
Nein, ich habe nicht erkennen können, was für eine Antenne sie dort benutzt haben. :)
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J"org Wunsch Unix support engineer
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Naja, eine Schleife hätte noch mehr Impedanz und ob einer ohne Networkanalyser bei der Frequenz den richtigen Winkel oder Verkürzungsfaktor trifft, wage ich mal arg zu bezweifeln.
Ansonsten gelten für 08-15 Geometrien die Standardwerte.
Die alleine nicht. Aber in Zusammenhang mit der Asymmetrie dann ganz langsam schon. Und mit Effekten im Zusammen- spiel mit Kabel und Gehäuse dann noch mehr.
Das ist wie mit der Salami: Hier eine Scheibe weg und da, und schon ist am Ende von der Wurst (oder dem Gain) nix mehr da,
Das eh nicht.
Ich habe persönlich mit Schnellschuss-Draht-Dipolen bei der Frequenz nicht unbedingt die besten Erfahrungen gemacht, es geht irgendwie aber nicht wirklich gut.
[...]
Das weiß man (tm) ;-)
Wenn man hier ständig mitliest ;-)
Ich nicht.
Auf einer Platine oder als Metallplatte könnte die durchaus für das Projekt rein mechanisch interessant sein.
Weil man das Teil leicht als einen Teil der Verkleidung der Lok oder eines Wagens verbauen kann, zumal wenn rundum alles Metall ist. Es hängt aber natürlich von den individuellen optischen Gegebenheiten ab.
Die Anpassung müßte aber schon exakt sein, weil Schlitzantennen typischerweise eine eher hohe Impedanz haben.
Das ist ein alter Hut und in den verschiedensten Formen unter dem Stichwort "verkürzte Antenne" bekannt.
Ist nur interessant und pseudowissenschaftlich aufgemacht. Ist aber - wie gesagt - nichts neues. Das "fraktale" an der Fraktal-Antenne bringt jedenfalls keinerlei Vorteile gegenüber anderweitig gefalteten oder gerollten ("Spulenantenne") Formen. Jede verkürzte Antenne wird aber stets einen stark verringerten ohmschen Anteil an Fußpunktwiderstand besitzen (außer bei resonanten oder transformierenden Varianten) und zudem sehr schmalbandig sein. Trifft dies ausnahmsweise mal nicht auf eine sehr kleine Antenne zu, dann ist einer der Parameter auf Kosten des Wirkungsgrades optimiert.
Es gibt keine Wunderantennen (außer man glaubt an sie).
Am Mon, 24 Nov 2003 07:24:59 +0100, meinte Oliver Bartels :
Ich habe mich wohl mißverständlich ausgedrückt: ich will keine Patchantenne bauen sondern nur die beiden jeweils 3cm langen und um
180 Grad entgegengesetzten Drahtstückchen aus mechanischen Gründen durch ein entsprechendes Stück Platine ersetzen. Als Bastler sage ich mir zwar, daß es ja wohl egal ist, ob man zwei Drahstücke nimmt oder zwei entsprechende, isolierte Streifen auf einer schmalen Platine. Aber da bei (dieser) HF ja alles anders ist ...
Aha. Nicht, daß ich viel verstanden hätte ... Dann müßte es aber doch auch die Wirkung des "richtigen" Dipols durch den "Untergrund", also durch das Gehäuse/Material unter ihm, entsprechend beeinflußt werden.
Der "Dipol" ist ja nicht auf meinem Mist gewachsen, das war, glaube ich, damals Ihre Idee.
Gut, ich weiß es nicht, deswegen frage ich ja. Heidenei, ich versuche ja schon nicht mehr, es zu begreifen, ich suche nur nach einer nach Möglichkeit am wenigstens üblen/schlechten Methode, bei denen gegebenen ungünstigen Bedingungen (kein Platz für eine Patchantenne, kein Platz für eine stehenden 3cm-Stummel) eine kleine, nicht zu auffällige und mechanisch anspruchslose Sendeantenne zu fummeln. Es muß doch etwas zwischen einem einfachen Stücken Draht beliebiger Länge und einer regelgerechten Patch-Antenne o.ä. geben.
Beste Grüße
Dr. Michael König
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Am Tue, 25 Nov 2003 08:03:04 +0100, meinte Lars Mueller :
Leider habe ich überhaupt nichts verstanden. Was kann ich praktisch in Hinblick auf die Lösung des Problems daraus folgern?
Beste Grüße
Dr. Michael König
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Das stimmt schon, aber erstens funktionieren auch Patchantennen auf FR4
- was glaubst ist in den Antennen der billigen 2,4GHz Videofunkstrecken drin? Und zweitens kann man auch kleine Dipole darauf machen. Da der Dipol das Feld nicht zwischen Groundplane und Patch konzentriert, sind die Verluste des FR4 nicht ganz so tragisch. Man kommt halt eventuell nur auf 1% Antennenwirkungsgrad und damit 1/10 der Reichweite. Wenn das in Kauf genommen werden aknn, dann ist die Antenne OK.
Die rechnerischen 3cm werden halt noch durch Verkürzungsfaktoren beeinflußt, das sollte man schon mit dem Netzwerkanalysator nachmessen. Und ja, es kommt auch, speziell beim Dipol, drauf an, was "unter" der Antenne ist, eben weil er keine Groundplane hat.
Full Ack. Antennen mit einem gewissen Gain will man bei der Frequenz nicht unbedingt mit FR4 aufbauen.
Schrott halt. Billigst halt. Genau das, was Dr. König schon hat und was ihm in der Modellbahn
*kein* gutes Bild beschert.
Wenn Du ein Wundermittel kennst: Dann mach doch, nicht reden, basteln ;-)
Ahhhh, sooo ist das.
Ist der Schrott nur billig genug, dann sind plötzlich 1% Wirkungsgrad und eine um den Faktor 10 gekürzte Reichweite völlig ok, dann werfen wir alle Grundsätze der HF Technik über Bord und schneiden doch am besten gleich das Kabel ab. Den Innenleiter rausstehen zu lassen wäre nämlich zu viel Arbeit und somit unakzeptabel teuer ... Der Kunde wollte zwar mehr Reichweite und ein besseres Bild, aber das verkaufen wir ihm schon irgendwie, funktionieren muss der Kram eh' nicht, Hauptsache der Kunde kauft es ...
Du bist nicht zufällig im Management irgendwo tätig, oder ;-/
Viel zu teuer, das Nachmessen ;-)
@Dr.König:
Der Knackpunkt ist, dass bei ISM Video nur 10mW bereitstehen und diese 10mW auf >5MHz Bandbreite verteilt werden. Das vom Empfänger eingefangene Rauschen steigt aber proportional mit der Bandbreite, und die ist bei Video naturgemäß recht hoch.
( Das ist ungefähr so, als wenn am Gericht 10000 Fälle pro Jahr durchzuziehen sind und dafür nur drei Richter da sind. Nun kommt der elegante Sparvorschlag, doch die drei Richter durch drei Rechtspfleger zu ersetzen und zu deren Anleitung einen Richter lediglich noch als Halbtagskraft einzustellen ;-|
@Martin: Rechnerisch liegt das thermische Rauschen bei -174dBm/Hz bei Raumtemperatur, für Video bei 5MHz sind das bereits
-107dBm beim Empfänger, bei dem Billigvideo kommen nochmals gut 10dB Noise vom Empfänger dazu. Ein gescheites S/N bei Video sind schon eher 30 denn 20dB, macht -67dBm erforderliche Singnalstärke am Antennenfuß des Empfängers.
Und da:
... kommt es plötzlich *sehr* darauf an.
Kurzum: Ohne halbwegs brauchbaren Antennengewinn sehe ich im wahrsten Sinne des Wortes Schwarz (bzw. Griesel). Die Physik läßt sich nicht billig verkaufen.
Was man machen kann: Halbwegs gut abgestimmte Antenne z.B. auf RO4232 oder RO4003 bauen und andererseits beim Empfänger z.B. einen rauscharmen Pre-Amp aus dem WLAN Bereich davorsetzen und auch eine gescheite Antenne spendieren. All das ist etwas Aufwand, wenn man es sauber einmißt. Dafür wird aber auch das Zugvideo gut funktionieren.
Nur: wenn es bisher nur mit ca. 3cm Draht nicht gescheit läuft, dann wird eine geschätzte FR4 Lösung alleine wegen der Materialverluste eher deutlich schlechter sein, so leid es mir tut.
Hallo Herr Dr. Michael König, im Prinzip geht es wohl darum, das, je höher die Frequenz ist, desto grösser ist die Rolle der parasitären Bauelemente bei einem Aufbau. Bei 2,4GHz spielen diese wahrscheinlich schon eine grössere Rolle, als die eingebauten. Das bedeutet, das man eine solche Antenne vermutlich nur bauen kann, wenn man eine präzise Bauanleitung mit genauen Abmessungen und genauen Materialangaben hat, oder das man für die Antennen- anpassung Messgeräte im Werte von kiloEUR benötigt. Gruss Harald Wilhelms PS: zum Thema Umwegleitung zur Antennenanpassung findet man mit google so einiges...
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