Forum: HF, Funk und Felder symmetrische Antenne an unsymmetrischem System ohne Balun?


von Ralf (Gast)


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Hallo,

kann man eine symmetrische 13.56MHz-Antenne ohne Änderungen an einem 
unsymmetrischen Ausgang ohne Balun betreiben?

Hintergrund: zwei vorgegebene Lesermodule, einmal 
symmetrisch/unsymmetrisch. Das eine führt eben die beiden symmetrischen 
RF-Signale raus, das andere RF/GND.
Es gibt also keine Möglichkeit, GND für die symmetrische Antenne 
mitzuführen, da eben nur zwei Pins.
So, und der Wunsch ist nun, dass beide Leser mit einer Antenne 
funktionieren, ohne dabei die Bestückung zu verändern :/

Man kann den Leser mit den symmetrischen Ausgangsstufen auch 
asymmetrisch betreiben, darauf soll aber n.M. verzichtet werden, da 
sonst nicht die volle Leistung erreicht wird.

Die einzige Möglichkeit MIT Balun wäre ja, das Lesermodul mit 
symmetrischem Ausgang um einen Balun zu erweitern, oder? Sofern's da 
überhaupt was für 13.56MHz gibt und dabei nicht auch zuviel Leistung 
verloren geht.

Ralf

von herbert (Gast)


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Kommt ganz auf auf den Speisepunkt Widerstand an.Ein Dipol zb. hat 50 
ohm. den könnte man wenn man eine etwas verzogen "Keule" in Kauf nimmt 
auch ohne Balun direkt mit einem unsymetriscjem Koaxkabel speisen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Ralf schrieb:
> Sofern's da überhaupt was für 13.56MHz gibt und dabei nicht auch zuviel
> Leistung verloren geht.

Leistungsverlust dürfte nicht nennenswert sein (deine Fehlanpassung
und verbogene Strahlungskeule sind ja auch nicht gerade förderlich),
aber bei 13 MHz wird's sowas nur richtig gewickelt auf Ringkern
geben. Dann wiederum ist es aber kein Problem.

von Ralf (Gast)


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@Herbert:
> direkt mit einem unsymetriscjem Koaxkabel speisen
Oh, sorry, ich vergaß: kein Kabel, es soll ne Printantenne geben.

@Jörg:
> bei 13 MHz wird's sowas nur richtig gewickelt auf Ringkern
> geben. Dann wiederum ist es aber kein Problem.
Wie man's nimmt, viel Platz habe ich leider nicht auf der Printantenne.

Ralf

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Ralf schrieb:
> Wie man's nimmt, viel Platz habe ich leider nicht auf der Printantenne.

Naja, du hast ja keine große Leistung, entsprechend ist so ein
Balun nur ein paar Millimeter im Durchmesser.  Über einen Balun von
50 mm Durchmesser überträgt man 100 W (und mehr).

von Hans Dampf (Gast)


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herbert schrieb:
> Ein Dipol zb. hat 50 ohm. den könnte man wenn man eine etwas verzogen "Keule" in 
Kauf nimmt  auch ohne Balun direkt mit einem unsymetriscjem Koaxkabel speisen.

Ein Dipol hat weder 50 Ohm noch nimmt man bei unsammetrischer Speisung 
eine "verzogene Keule" in Kauf. Das trifft bestenfalls auf einen Dipol 
im  freien Raum zu.

Die Strahlungscharakteristik und die Fußpunktimpedanz bei einem realen 
13 MHz Dipol werden viel mehr durch die Aufbauhöhe, Bewuchs, Bebauung 
etc. beeinflußt. Dagegen sind die Einflüsse eine unsymmetrischen 
Speisung vernachlässigbar klein und im Betrieb unter der Nachweisgrenze.

Der einzig maßgebliche Grund für die Verwendung eines Baluns ist, wenn 
durch Unsymmetrien bei der Antenne Ausgleichsströme und Mantelwellen auf 
dem Koax-Außenleiter auftreten. Ansonsten lässt sich jeder Dipol auch 
unsymmetrisch ohne merkliche Einschränkungen betreiben.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Hans Dampf schrieb:
> Die Strahlungscharakteristik und die Fußpunktimpedanz bei einem realen
> 13 MHz Dipol werden viel mehr durch die Aufbauhöhe, Bewuchs, Bebauung
> etc. beeinflußt.

Da der TE etwas von „klein“ schreibt, kann man wohl getrost davon
ausgehen, dass er ohnehin keinen ordentlichen Dipol für 13,5 MHz
betreiben will, denn der wäre ja etwa 10 m lang … Damit wiederum
ist natürlich die Frage, was er überhaupt benutzt. Solange die
Antenne keine weiteren Reaktanzen eingebaut hat (Anpassglieder oder
dergleichen), würde ich deiner Aussage zustimmen, dass eine
unsymmetrische Speisung keine großen Auswirkungen hat. Wenn da aber
noch irgendwelche LC-Glieder drauf sind, kann das anders aussehen.

von Ralf (Gast)


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@Jörg:
> Naja, du hast ja keine große Leistung, entsprechend ist so ein
> Balun nur ein paar Millimeter im Durchmesser.  Über einen Balun von
> 50 mm Durchmesser überträgt man 100 W (und mehr).
Oh... ich hab gedacht dass das etwas größer ist :)

> Da der TE etwas von „klein“ schreibt, ...
Ich muss mal ergänzen, es geht um ein RFID-System. Also nix mit 10m 
Antenne o.ä. Sorry, dass ich das weggelassen hatte, ich dachte, dass das 
für die Frage irrelevant ist. In meinem Fall sind es also einfach kleine 
Platinen mit den entsprechenden Leser-ICs drauf. Keine großen 
Reichweiten, max.50-100mm.
Da die beiden Systeme wie gesagt unterschiedlich arbeiten, ist die Frage 
eben, ob man eine symmetrische Antenne ohne Modifikationen an beiden 
Systemen betreiben kann.

Ralf

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Ralf schrieb:
> Da die beiden Systeme wie gesagt unterschiedlich arbeiten, ist die Frage
> eben, ob man eine symmetrische Antenne ohne Modifikationen an beiden
> Systemen betreiben kann.

S. o., hängt dann von der konkreten Antenne ab.  Letztlich ist eine
geometrisch kleine Antenne ja verkürzt, und es ist gut möglich, dass
der Hersteller dann irgendwelche Maßnahmen getroffen hat, um die
fehlende geometrische Größe anpassungsmäßig zu kompensieren.

von Ralf (Gast)


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Die Antenne bzw. deren Layout mach ich selbst.

Ralf

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Ralf schrieb:
> Die Antenne bzw. deren Layout mach ich selbst.

Auf welche Art willst du sie denn dann verkürzen?  Baust du eine
Rahmenantenne mit mehreren Windungen?

von herbert (Gast)


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Hans Dampf schrieb:
> Ein Dipol hat weder 50 Ohm noch nimmt man bei unsammetrischer Speisung
> eine "verzogene Keule" in Kauf. Das trifft bestenfalls auf einen Dipol
> im  freien Raum zu.

Der Fußpunktwiderstand schwankt je nach Aubauhöhe  (30-85 Ohm).Die 
balunlose Speisung verändert die Strahlungscharakteristik was aber in 
der Praxis unbedeutend ist. Ansonsten kann mei Wissen nicht besser oder 
anders sein als das meiner "Lehrer".Gut manchmal vergesse ich auch mal 
was oder bin zu faul zum denken und zu schnell beim tippen. Ach ja beim 
TE geht es um eine Printantenne. Das habe ich nicht gleich erkannt.;-)

von Ralf (Gast)


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@Jörg:
>> Die Antenne bzw. deren Layout mach ich selbst.
> Auf welche Art willst du sie denn dann verkürzen?  Baust du eine
> Rahmenantenne mit mehreren Windungen?
Also, ein paar Windungen auf dem Print, durchmesser etwa 50mm. 
Abgleichpunkt für die symmetrische Antenne wäre dann vom Eingangssignal 
I ein Parallelkondensator nach GND, ein Serienkondensator, noch ein 
Parallelkondensator nach GND, ein niederohmiger Serienwiderstand und 
dann ab in die Windungen. Für das Eingangssignal II das gleiche.

@Herbert:
> Ach ja beim TE geht es um eine Printantenne. Das habe ich nicht gleich
> erkannt.;-)
Ich hab's im Eingangspost auch nicht erwähnt. Mir war leider nicht 
bewusst, dass diese Infos (Printantenne und RFID-System) eine Rolle 
spielen könnten, da ich dachte, dass 'Antenne gleich Antenne' ist :/

Ralf

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Ralf schrieb:
> Also, ein paar Windungen auf dem Print, durchmesser etwa 50mm.
> Abgleichpunkt für die symmetrische Antenne wäre dann vom Eingangssignal
> I ein Parallelkondensator nach GND, ein Serienkondensator, noch ein
> Parallelkondensator nach GND,

Klingt nach kapazitivem Spannungsteiler.  Wofür das Ganze?

> ein niederohmiger Serienwiderstand und

Hast du zu viel Leistung, dass du sie in einem Widerstand verheizen
musst? ;-)

> dann ab in die Windungen. Für das Eingangssignal II das gleiche.

Wo das ,Eingangssignal II' herkommt, bleibt mir in deiner Beschreibung
unklar.

Vielleicht machst du ja doch mal eine Skizze.

von Ralf (Gast)


Angehängte Dateien:

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> Klingt nach kapazitivem Spannungsteiler.  Wofür das Ganze?
50R-Anpassung an die Wicklung.

> Hast du zu viel Leistung, dass du sie in einem Widerstand verheizen
> musst? ;-)
Ne :) Die Referenzschaltung des Reader-ICs ist so. Die Widerstände 
passen die Bandbreite auf die entsprechende ISO-Norm an.

> Wo das ,Eingangssignal II' herkommt, bleibt mir in deiner Beschreibung
> unklar.
Für den einen Lesertyp gibt's ein Ausgangssignal, die Antenne ist 
GND-bezogen. Der zweite Leser hat komplementäre Ausgänge, daher anstatt 
GND das zweite Signal

> Vielleicht machst du ja doch mal eine Skizze.
Gemacht, siehe Anhang. Ist ein Auszug einer Mifare-Schaltung. Der 
Matching-Teil wäre in meinem Fall mit auf der Antennenplatine.
Und wenn ich nun so eine Antennenplatine aufbaue, kann ich diese dann 
für den unsymmetrischen Leser verwenden, indem ich 'einfach' den Punkt 
T2 auf GND lege? Der Leser müsste ja auch hier 50R sehen.

Ralf

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