Antenne bei 2,4 GHz

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Hallole,

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
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Re: Antenne bei 2,4 GHz
On Mon, 24 Nov 2003 07:05:31 +0100, RA Dr.M.Michael König
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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.

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Frei nach Radio Eriwan: Wenn man weiß wie, dann ja ;-)

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Re: Antenne bei 2,4 GHz

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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
2,4 GHz so kompliziert sein soll.

Gruß Lars

Re: Antenne bei 2,4 GHz
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Es ist insofern nicht ganz belanglos, da die Fußimpedanz des
gewöhnlichen Dipols gewöhnlich eine andere als die üblichen
50 Ohm sein wird. Paßt man das an, dann kann man auch die
Symmetrierung gleich mit erledigen.

Aber vermutlich wird das eh' wieder mit 73 Ohm (Dipol) =
260 Ohm (Schleifendipol) = 50 Ohm zum perfekten China
Produkt Made in Germany ;-/
"Irgendwie" wird das Konstrukt schon ein bisserl abstrahlen ...

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Hmm, Yagi in einer Modellbahn, mit motorischer Nachführung ? ;-)

Ciao Oliver

P.s.: Eine Schlitzantenne wäre für die Anwendung interessant,
allerdings braucht die wegen der sehr hohen Fußpunktimpedanz
*sicher* eine Anpassung, damit sie gut spielt.

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Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
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Re: Antenne bei 2,4 GHz

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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?

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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.

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Was war noch einmal das Problem, ein Stückchen Kabel zuzuschneiden und
anzulöten?

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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?

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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.

Gruß Lars

Re: Antenne bei 2,4 GHz

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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. :)
--
J"org Wunsch                           Unix support engineer
joerg_wunsch@interface-systems.de        http://www.interface-systems.de/~j /

Re: Antenne bei 2,4 GHz
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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.

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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,

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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.

[...]
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Das weiß man (tm) ;-)

Wenn man hier ständig mitliest ;-)

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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.

Gruß Oliver

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Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
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Re: Antenne bei 2,4 GHz
Am Tue, 25 Nov 2003 15:54:10 +0100, meinte Oliver Bartels

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Aber von der Mitte noch einiges übrig. Es geht doch darum, aus dem
Schlechten das Beste zu machen.
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Schnellschiß ist das Stückchen Draht bei den ersten Tests. Deswegen,
wiel ich davon nichts die geringste Ahnung habe, habe ich ja auch hier
gefragt und Ihre damalige Anregung des Dipols aufgegriffen, suche aber
nach einer (mechanisch) vorteilhafteren Lösung (wie eingangs
beschrieben).
Also noch mal: Es geht nicht um die optimale Antenne sondern um die
beste in diese Situation und ohne Meßpark mögliche Lösung.

Beste Grüße

Dr. Michael König
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    RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
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Re: Antenne bei 2,4 GHz
Am Tue, 25 Nov 2003 13:59:46 +0100, meinte Lars Mueller

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Das Problem ist: Welcher der vielen Murks-Möglichkeiten ist der am
wenigsten schlimme  Murks?

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Das weiß "man" - spätestens aus der ersten Diskussion. ;-)

Also, das Problem dabei ist, daß sich der Sender bewegt, daß mal mehr,
mal weniger Metall in der Nähe ist und daß ich praktisch keinen Platz
in der Höhe habe - vielleicht 1cm, aber das wäre auch schon viel.
Dafür ist die gute Nachricht, daß die Entfernung zum Empfänger nur
einige Meter beträgt, ohne daß Wände oder so im Weg wären.

Was ich gerne hätte und auch brauche ist eine simple
Handlungsanweisung, die zu einem Ergebnis führt, das mögicherweise den
Fachmann an den Rand des Schlaganfalls bringt praktisch aber zu einem
besseren Ergebnis führt als ein beliebiges Stückchen Draht an den
Antennenausgang des Senders zu hängen (was zwar auch fusioniert aber
_besser_ als so etwas muß es doch möglich sein). Der Sender stammt
übrigens aus einem der handelsüblichen Sender der
2,4GHz-Videoübertragungssets.

Beste Grüße

Dr. Michael König
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Re: Antenne bei 2,4 GHz
Am Tue, 25 Nov 2003 09:02:40 +0100, meinte Oliver Bartels

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"Irgendwie" strahlt auch ein einfaches Stückchen Draht ab, und zwar so
gut, daß - je nach Stellung des Senders - sogar eine Übertragung über
ca. 8 m durch eine Betondecke möglich war. Es muß aber doch etwas
_besseres_ möglich sein ...

Beste Grüße

Dr. Michael König
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Re: Antenne bei 2,4 GHz
Am Tue, 25 Nov 2003 08:03:04 +0100, meinte Lars Mueller

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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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Re: Antenne bei 2,4 GHz
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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...

Re: Antenne bei 2,4 GHz
...
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Huch, da habe ich doch glatt die Frage übersehen. Das sollte bedeuten,
daß der Aufbau einer Symmetrierung und Anpassung für Dipole und
Yagi-Antennen sehr einfach ist. Man muß nur wenige primitive
Berechnungen durchführen. Für den Praktischen Abgleich reicht ein Sender
und ein SWR-Meter (Richtkoppler), mit dem man die refletkiterte Welle
messen kann. Das ist einfacher und billiger als Leistungen zu messen, da
man keine geichten Instrumente benötigt. Allerdings weiß ich nicht,
welche Leistung und Apassung dein vorhandener Sender hat.
http://www.qsl.net/dj4uf/projekt/swr/swr.htm#Der Richtkoppler
http://www.darc.de/distrikte/b/11/technik/ant.htm

Es gibt fast beliebig viele Möglichkeiten, einen Richtkoppler zu bauen.
Meist wird einfach eine Platine geäzt, auf der sich die Leitungen und
eine Massefläche befinden. Wie bereits erwähnt, halte ich symmetrierer
für unnötig, wenn man kein exaktes Richtdiagramm benötigt 8z.B. zum
Peilen). Eine gute Anpassung und Abstimmung und ein verlaustarmer Aufbau
sind viel wichtiger für den Gewinn. Nun gut, bei 2,4 GHz kann man viel
falsch machen. :-) Willst du wirklich selbst etwas bauen und ausmessen?
Vielleicht baust du besser eine Konstruktion, dessen Verkürzungsfaktor
du errechnen kannst und probierst aus, ob es geht. Ohne Fremde Hilfe
(Sender, Richtkoppler oder Meßplatz) wird die Optimierung schwierig. Du
könntest natürlich mehrere verschieden abgestimmte Antennen bauen und
ausprobieren, ob du einen Unterschied merkst, bzw. welche genaue Länge
im vorhandenen Aufbau optimal funktioniert. :-)

Gruß Lars

Re: Antenne bei 2,4 GHz
Am Mon, 24 Nov 2003 07:24:59 +0100, meinte Oliver Bartels

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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 ...

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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.

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Der "Dipol" ist ja nicht auf meinem Mist gewachsen, das war, glaube
ich, damals Ihre Idee.

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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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Re: Antenne bei 2,4 GHz


RA Dr.M.Michael KF6%nig schrieb:
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Hallo,

bei 2,4 GHz ist nun mal das Platinenmaterial FR4 mal ganz vereinfacht20%
gesagt ein recht schlechter Isolator.

Bye


Re: Antenne bei 2,4 GHz
Uwe Hercksen schrieb:
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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.

Martin

Re: Antenne bei 2,4 GHz

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Hierfür reicht ein einfacher Richtkoppler!

Gruß Lars

Re: Antenne bei 2,4 GHz
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[ Eh' schon kritisches Signal über Richtkoppler: ]
Dazu weigere ich mich jetzt ganz einfach, noch etwas dazu zu sagen.

Mach es halt, dann wirst scho merken, wo der Haken an der Sache ist.

Ciao Oliver

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Re: Antenne bei 2,4 GHz

[Antennenlänge Abstimmen]

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Kritisches Signal bei einem Sender? Was meinst du damit? Daß so ein
Videosender zu schwach sei? Glaube ich nicht. Bei der Bandbreite braucht
man sicher einige mW. Mußt halt den Richtkoppler entsprechend bauen.
Selbst ein kleiner Testsender oder ein aktiver Richtkoppler wären noch
erheblich billiger, als ein Netzwerkanalysator.

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Dann eben nicht.
 
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Was? Antennen mit Richtkopplern abstimmen? Schon ungefär 1000 mal
gemacht. Wo war der Haken? Was habe ich falsch gemacht, daß es
funktionierte?

Lars

Re: Antenne bei 2,4 GHz
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Uah, das sollte "aktives SWR-Meter" heißen!
Ich habe es mir inzwischen anders überlegt, da ich etwas von 10mw
gelesen habe: Ich würde ihn in Anbetracht der hohen Frequenz und der
kleinen Leistung doch keine Meßgeräte selbst bauen lassen.

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