Forum: HF, Funk und Felder Patchantennenarray für Sat Empfang


von Peter H. (slashbuster)


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Hi, Ich habe mir ein paar gedanken zum Sat TV empfang gemacht. Da diese 
Flachantennen ja immer beliebter werden aber ja eig keinen richtigen 
Panelantennen sind wollte ich mir nun mal selber eine solche bauen. 
Patchantennen Arrays für gsm, wifi ... gibt es ja zu kaufen. Nun habe 
ich bei der Suche nach patch panels auch noch eine weitere 
Patchantennenform als die rechteckige gefunden. Und zwar die Vivaldi 
Antenne. Diesbezüglich habe ich nun ein paar Fragen. 1. Sind meine 
Gedankgänge richtig oder wird das garnicht funktionieren. 2. Wie 
funktioniert das mit der Polarisation bei den Patchantennen?(Bei sat 
H/V). 3.Würde der Signalgewinn von solchen Patchantennen ausreichen? 4. 
Wie kann ich die Bandbreite von einem standard LNB abdecken?


Ich hoffe jemand kann mir da weiterhelfen
Vielen Dank im Voraus
mfg

von Schreiber (Gast)


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Peter H. schrieb:
> wollte ich mir nun mal selber eine solche bauen.

Grundsätzlich möglich, bedenke jedoch, dass die Teile keine passive 
Antenne sind, sondern zusätzlich auch die erste Stufe des 
Superhetempfängers enthalten müssen. Um die nachzubauen brauchts 
Erfahrung im Bereich der Hochfrequenztechnik (ca. 10GHz)

von HF-Werkler (Gast)


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Hallo,
ein einzelner Patch bringt kaum Gewinn, da braucht es ein massives Array 
von Patches. Ein solches Sat-Patchantennenarray bei 10GHz selbst zu 
bauen sollte schon möglich sein, aber birgt extrem viele Tücken:

- Basismaterial für 10Ghz geeignet, Epsilon R bei 10-12GHz bekannt
- Fehler in der Phasenzusammenshaltung wirken sich als "aufzipfeln" aus
- Cross-Polarisation ist ev. durch die Feedleitungen beeinträchtigt
- Zwei Anzapfungen für die Polarisationsumschaltung nötig
(ev. sind "Einzeldipole" pro Polarisation leichter realisierbar)
- Geringere Effizienz wegen dielektrischer Verluste im 
Leiterplattenmaterial erzeugt höheren Flächenbedarf als ein (guter) 
Spiegel
- Breitbandigkeit ist viel schwerer erreichbar, als bei einem LNB mit 
einem Lambda/4 Stäbchen + Spiegel (Diagramm verändert sich wegen 
Antennenelementen und Zusammenschaltungs-Phasenleitungen über Frequenz!)

Bedenke Lambda ist bei 10Ghz ca. 3cm, auf LP-Material verkürzt es sich 
zu ca. 2cm, d.h. 2mm Fehler ist bereits Lambda/10.

Mir bekannte Flachantennen benutzen meist zusätzliche vorgeschaltete 
metallische Strukturen mit "Luft" als dielektrikum zur Verbesserung der 
Antennencharakteristik und der Effizienz.

Dann braucht es natürlich den im LNB vorhandenen Pre-Amp bei 10-12Ghz, 
einen groben Preselektor, einen umschaltbaren Oszillator bei ca. 10Ghz, 
einen Mischer, eine H/V&22kHz-Signalauswertung usw.). Da würde ich eher 
auf einen handelüblichen LNB zurückgreifen und den Schlachten.

Gruss

von Car (Gast)


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Peter H. schrieb:
> Da diese
> Flachantennen ja immer beliebter werden aber ja eig keinen richtigen
> Panelantennen sind wollte ich mir nun mal selber eine solche bauen.

Was ist eine richtige Panelantenne?

Peter H. schrieb:
> Nun habe
> ich bei der Suche nach patch panels auch noch eine weitere
> Patchantennenform als die rechteckige gefunden. Und zwar die Vivaldi
> Antenne.

Eine Vivaldi Antenne ist alles andere als eine Patchantenne.

von Car (Gast)


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HF-Werkler schrieb:
> - Breitbandigkeit ist viel schwerer erreichbar, als bei einem LNB mit
> einem Lambda/4 Stäbchen + Spiegel (Diagramm verändert sich wegen
> Antennenelementen und Zusammenschaltungs-Phasenleitungen über Frequenz!)

Schon mal ein corrugated horn designed?

von Peter H. (slashbuster)


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eine Vivaldi antenne ist eine patchantenne!

von HF-Werkler (Gast)


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Car schrieb:
> Schon mal ein corrugated horn designed?
Ist das ein Patchantennenarray? No.

von HF-Werkler (Gast)


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Peter H. schrieb:
> eine Vivaldi antenne ist eine patchantenne!
???

Man kamm eine Vivaldi-Antenne auf einem PCB aufbringen, jedoch ist dann 
die Hauptstrahlrichtung in der Platinenebene und nicht wie bei einer 
Patchantenne senkrecht dazu.

Eine Vivaldi-Antenne hat eher mit einem "flachen" Horn zu tun, als mit 
Patchantennen.

Oder von was schreibst du?

Btw. hier ist eine Sat-Patchantennearray abgebildet:
http://de.wikipedia.org/wiki/Panelantenne

Dort sieht man auch die baumförmigen Phasenleitungen.

von Car (Gast)


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Eine Vivaldi Antenne ist keine Patchantenne. Nur weil etwas planar und 
auf einem Substrat gebaut wird ist das noch lange keine Patchantenne.

HF-Werkler schrieb:
> Car schrieb:
>> Schon mal ein corrugated horn designed?
> Ist das ein Patchantennenarray? No.

Der von Dir angesprochene Dipol speist einen Rundhohlleiter, der 
wiederum in ein sog. Corrugated Horn mündet. Dies ist eine spezielle 
Horn-Antenne, die durch die Rillen eine höhere Bandbreite und ein 
geringeres Sidelobelevel hat. Design und Fertigung ist nicht gerade 
trivial und durchaus mit dem Copy&Paste Layout einer Gruppenantenne zu 
vergleichen.

von HF-Werkler (Gast)


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Car schrieb:
> Der von Dir angesprochene Dipol speist einen Rundhohlleiter, der
> wiederum...

- Ich habe zum Design eines Patcharray Stellung genommen
- Der Vergleich war nur im Bezug auf die schwer erreichbare 
Breitbandigkeit eines Patch-Arrays, aufgrund der erforderlichen 
Phasenleitungen (siehe Bild im Link)
- Zu einem Rillenhornfeed habe ich nichts geschrieben

Lies bitte nochmals meinen Beitrag. Ich glaube, du beziehst es auf den 
falschen Antennentyp. Der Thread bier geht es um ein Patchantennenarray, 
wie man der Überschrift entnehmen kann.

HF-Werkler schrieb:
> ...  Ein solches Sat-Patchantennenarray bei 10GHz selbst zu
> bauen sollte schon möglich sein, aber birgt extrem viele Tücken:

Und nur darauf bezog sich die nachfolgende Aufzählung.

von Car (Gast)


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HF-Werkler schrieb:
> - Der Vergleich war nur im Bezug auf die schwer erreichbare
> Breitbandigkeit eines Patch-Arrays, aufgrund der erforderlichen
> Phasenleitungen (siehe Bild im Link)

Bei einem guten Design sind alle Leitungen gleich lang -> an allen 
Elementen die gleiche Phase. Dein Einwand kommt nur zum Tragen, wenn 
zwischen den Elementen ein Phasenunterschied sein soll (also Abstrahlung 
nicht Broadside). Die gesuchten Sat-Antennen strahlen aber einfach nach 
vorne und damit kann das Speisenetzwerk entsprechend aufgebaut werden.
Beim Wikipedia-Artikel Bild ist das anders, scheinbar ist das von Dir 
genannte Problem bei den durch die Anwendung vorgegebenen Parametern 
noch nicht so relevant. Bandbreiteneinschränkungen sind aber auf jeden 
Fall durch die Patchantenne gegeben, ohne Ansätze wie Stacked Patch etc. 
werden das nicht mehr als 10%.

von Christian B. (casandro)


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Ich hab mal eine solche Antenne für TV-Sat2 zerlegt. Die Antenne selbst 
war passiv und leitete ihr Signal über einen kurzen Hohlleiter an eine 
LNB weiter. Zum selbstbasteln wäre das evtl auch eine Lösung.

von Car (Gast)


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Cool, hast Du zufällig Fotos wie das da drinnen aussieht? Konnte die 
Antenne beide Polarisationen oder nur eine, so wie auf dem 
Wikipedia-Bild?

von HF-Werkler (Gast)


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Christian Berger schrieb:
> Ich hab mal eine solche Antenne für TV-Sat2 zerlegt. Die Antenne selbst
> war passiv und leitete ihr Signal über einen kurzen Hohlleiter an eine
> LNB weiter. Zum selbstbasteln wäre das evtl auch eine Lösung.

War das ev. eine Cassegrain-Antenne? (Spiegel mit zwei Reflektoren)
http://de.wikipedia.org/wiki/Parabolantenne#Cassegrain-Antenne

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