Hallo, ich benötige Hilfe beim Bau einer Breitband PCB Antenne für den Bereich 250MHz - 1GHz. Nach vielen Stunden auf der Suche im Internett bin ich bei zwei interessanten Antennen Typen gelandet. Die erste ist die Schmetterlingsantenne und die zweite ist die Spiral Antenne. Leider habe ich nicht wirklich viel über die Konstruktion einer solchen Antenne gefunden und wollte deshalb hier nach Rat und Unterstützung fragen. Der Hintergrund warum ich diese Antenne benötige hängt mit einer Messaufgabe zusammen. Im groben geht es darum Objekte zu Messen auf Abstand und Größe. Man könnte es fast mit einem Radar vergleichen. Meine Frage ist, hat einer von euch schon mal eine solche Antenne gebaut und könnte mir bei der Umsetzung helfen? Wie ich oben schon geschrieben habe soll es eine PCB Antenne werden. Ich könnte letztendlich die Antenne fertigen, als Prototyp, und vermessen lassen. Vielen Dank im Vorfeld Gruß Christian
Eine für (400 … 1000) MHz gibt es hier zu kaufen: http://www.wa5vjb.com/products1.html Ist eine logarithmisch-periodische Dipolantenne (LPDA), die man prinzpiell auch bis 250 MHz herunter erweitern können sollte. Dann ist sie aber nochmal fast doppelt so groß. Zum Schmetterlingsdipol kannst du sicher im „Rothammel“ einiges nachlesen. Die Schwierigkeit bei der Umsetzung auf preiswertem FR4-Platinenmaterial ist dabei, dass dessen epsilon_r weder genau definiert ist noch über die Oberfläche des Materials konstant (je nachdem, ob man über oder neben einem Glasfaserbündel liegt). Du musst also den Verkürzungsfaktor mehr oder minder experimentell bestimmen, und das ist letztlich nichts anderes als was Kent Britain da auch getan hat.
Jörg Wunsch schrieb: > Zum Schmetterlingsdipol kannst du sicher im „Rothammel“ einiges > nachlesen. unter "Breitband-Dipole" u. "Sonderformen der VHF- und UHF-Antennen"
Die richtigen Antennenlinks (ohne genauere Infos zur gewünschten Ausbreitung geht es nicht besser) wurden dir bereits gegeben. Noch anzumerken wäre, dass in dem Frequenzbereich 250MHz - 1GHz sehr viele wichtige Funkanwendungen laufen, die durch einen breitbandigen Sender ev. gestört würden.
Christian S. schrieb: > Meine Frage ist, hat einer von euch schon mal eine solche Antenne gebaut > und könnte mir bei der Umsetzung helfen? Wie ich oben schon geschrieben > habe soll es eine PCB Antenne werden. Ich könnte letztendlich die > Antenne fertigen, als Prototyp, und vermessen lassen. Hallo Christian. Schau doch mal hier nach:http://sites.prenninger.com/elektronik/dvb-t-antennen/antennen-arten Da ist einiges zu Thema Schmetterlingsantennen zu finden. Kann dir, falls Du nicht weiterkommen solltest, auch mit Tat und HFSS, zur Seite stehen. Ich mache lieber als " gute Ratschläge" zu geben. Beste Grüße.
Zu der Entwicklung LPDA und andere PCB Antennen solle man sich das Heft UKW Bericht 3/2005 und dort den Artikel von T. Bergmann und J.Schad durchlesen,d a stehen einige Erfahrungen über die Stolperfallen drin, die einen erwarten.
Vielen Dank für die Links und Tips. Eine LPDA hat den Nachteil das Sie in "Senderichtung" sehr lang ist für diesen Frequenzbereich. Aus diesem Grund dachte ich an den Schmetterling bzw. die Spirale. Die Spirale hat noch den Vorteil, das diese zirkular polarisiert ist und dadurch vermehrt zirkular polarisierte Wellen empfängt. In meinem System wird es eine Sende und Empfangsantenne geben. Somit würden die beiden Antennen störunempfindlicher sein. Den „Rothammel“ habe ich leider nicht :-( muss mal sehen ob es den in der Bibo gibt, ich befürchte jedoch nein. Ich habe überlegt mir ein Prototyp aus Alufolie zu bauen. Diese wollte ich einfach auf ein Stück Pape kleben und dann mal messen was so raus kommt. In wieweit lassen sich dann die Ergebnisse auf eine PCB übertragen? MfG Christian
Christian S. schrieb: > Die Spirale hat noch den Vorteil, das diese zirkular > polarisiert ist und dadurch vermehrt zirkular polarisierte Wellen > empfängt. Wenn sie in die falsche Richtung drehen, hast du aber auch nicht viel davon. > Ich habe überlegt mir ein Prototyp aus Alufolie zu bauen. Diese wollte > ich einfach auf ein Stück Pape kleben und dann mal messen was so raus > kommt. In wieweit lassen sich dann die Ergebnisse auf eine PCB > übertragen? Gar nicht.
Das schaut nach groebstem, unbedarftem Basteln aus. Ohne fachlichen Hintergrund. Lass es sein, das wird so nichts.
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Hallo, habe mir die Links nochmal genauer Angeschaut und mich weiter eingearbeitet. Um einen 50 Ohm Fußpunktwiderstand zu erhalten wird ein Öffnungswinkel von ~70° in der Literatur genannt. Der Verkürzungsfaktor des Schmetterlingsdipoles liegt bei ~0,73. Ich komme also für die 250MHz auf eine Länge von 87,6cm. Die Breite der Antenne beträgt bei 70° dann 240,67cm. siehe Skizze. Bei diesen Abmessungen ist eine PCB wo nicht die beste Wahl. Bedingt durch das ƐR vom FR4 würde die Antenne sicherlich kleiner werden, jedoch nicht so klein dass sie auf eine normale Platine passen würde. Ich werde wo um einen Aufbau aus Aluminiumplatten nicht her rum kommen. Kann mir einer die Abmessungen bestätigen oder habe ich noch einen Fehler drin? Gruß Christian
Christian S. schrieb: > Um einen 50 Ohm Fußpunktwiderstand zu erhalten Du denkst aber dran, dass die Antenne symmetrisch 50 Ω dann hat, du aber sehr wahrscheinlich 50 Ω unsymmetrisch benötigst, ja? > Kann mir einer die Abmessungen bestätigen oder habe ich noch einen > Fehler drin? Das passt schon. Wenn ich die LPDA für 400 ... 1000 MHz ansehe und davon auf doppelte Größe extrapoliere, dann liegt das in der gleichen Größenordnung.
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Ja richtig die 50 Ohm sind symmetrisch. Ich habe im Rothammel zwei Stellen gefunden wo über die Schmetterlinge gesprochen wird. Ich habe aber in den dazugehörigen Bildern unterschiedliche Angaben gefunden (Öffungswinkel und Fußpunktwiderstand). Wie muss ich dieses deuten? Kann mir da noch nicht so recht einen Reim draus machen. Gruß Ghristian
Im Rothammel findet sich das Diagramm (Ant3.png, links) mit 50 Ohm bei 70 Grad beim Doppelkegel-Dipol, ein 3D-Gebilde aus konisch geformten Häften. Der Schmetterlings- oder Spreizdipol besteht aus 2 Dreiecken und ist eine Flächenantenne. Im Diagramm (Ant3.png, rechts) und Text sind 160-200 Ohm Fußpunktwiderstand bei 60-80 Grad Öffnungswinkel angegeben. Der kleinere Batwing-Dipol hat am Fuß immerhin noch 70 Ohm und ist ebenfalls eine breitbandige Schmetterlingsantenne.
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Hallo, also wird bei einem Doppelkegel-Dipol der Öffnungswinkel nur auf den "halben Kegel" angegeben und bei einer Schmetterlingsantenne auf die gesammte Breite? Somit wäre ja meine weiter oben genannte Berechnung der Antennengeometrie falsch für eine Schmetterlingsantenne. Somit würde sich ja für die Antenne folgende Abmessungen ergeben. Siehe Skizze Gruß Christian
Christian S. schrieb: > also wird bei einem Doppelkegel-Dipol der Öffnungswinkel nur auf den > "halben Kegel" angegeben und bei einer Schmetterlingsantenne auf die > gesammte Breite? So hat Karl Rothammel es halt gemacht. Aber das sind natürlich nicht die einzigen Unterschiede zwischen einer räumlich ausgebildeten und einer nur flächig angeordneten Antenne. Daher sind die Diagramme trotzdem nicht gleich, auch wenn man die Unterschiede in der Winkelangabe berücksichtigt.
Die nächste interessante Frage ist natürlich, wie man den Fußpunktwiderstand von z.B. 50 Ohm (symmtetrisch) auf ein unsymmetrisches Koaxialkabel umsetzt, und bitte schön breitbandig.
Hallo, dieses könnte man mit einem Balun realisieren. https://www.buerklin.com/default.asp?event=ShowArtikelMedia(68%20C%20294)&l=d&jump=ArtNr_68C294 Gruß Christian
Wie berechnet man den Bereich des höheren Gewinnes ? Im Rothammel Ausgabe 10 Bild 26.3 ist die Antennenbreite mit 400 und 70°angegeben der höchste Gewinn liegt bei ca. 750-900 Mhz . Wenn ich berechne ob mit 0,7 oder 0,8 liegt die errechnete Frequenz bei mir bei ca 525-600 Mhz. Ich würde ebenfalls diese für einen anderen tieferen Frequenzbereich berechnen wollen aber eben in dem Bereich des höheren Gewinnes . Wie geht das ? Gruß Elektriker
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