Ein paar kleine Fragen zu einer Idee.

[nota2225]

PS: Mein Vertrag erlaubt mir bis zu 50mbit, sind die mit einer Antenne annährend erreichbar ?

wenn die Zelle einigermassen frei ist und du einigermassen Sichtkontakt hast, JA.

 

[Bene]

Die Werte dort, sind mit der Built-In Antenne und einer Wohnung mit Alu-Wellblech verkleidet..

 

[nota2225]

ich dachte, deine Frage war, wenn du eine ext. Antenne dran machst, ob du in die Regionn der 50 Mbit kommst?!?!?!?

 

[Bene]

Richtig, soeine Antenne, wie Ospel gebaut hat (die aus Messing) wird bei mir demnächst aus Kupfer eingeführt und zur Zeit empfange ich 20Mbit mit der internen Antenne des Speedport LTE.

 

[tomas-b]

So, jetzt bin ich mal dazu gekommen, die Antenne mit den geschnittenen Elementen zu messen und auch einige Simulationen zu starten. Die schlechte Nachricht vorweg: Mit der Montage übereinander sind, wie bei der selbstgebogenen Antenne, nicht mehr als 6 ... 7 dBi Gewinn drin, allerdings auch nur bei der Variante mit dem gestreckten Speisepunkt. Bei einer getrennten Montage sind mit den selben Elementen 11 ... 12 dBi zu erreichen.

Wenn ich mit der Montage übereinander auch auf mindestens 10 dBi kommen will, muss ich die Kantenlängen der BiQuads deutlich verkürzen, ein Zeichen dafür, dass die Antennen untereinander “korrespondieren”, sich also gegenseitig beeinflussen.
Wenn man die Längen dann so anpasst, dass es hinhaut, ist das Ganze ein sehr empfindliches Gebilde, wenn dann die Abstände der Elemente zueinander oder zum Reflektor nur um 1 ... 2 mm schwanken, geht der Gewinn sofort wieder auf 6 ... 7 dBi runter, das Toleranzfenster ist also sehr gering.
Für eine industrielle Automatenfertigung und Montage in Bezug auf die Abstände wäre das ja kein Problem, für einen Selberbau-Bastelsatz ist das aber ein KO-Argument, zumindest in dieser Bauform.

Welche Optionen gibt es denn nun?
Da ich das Projekt immer noch sehr interessant finde, wäre die einfachste Option wahrscheinlich auch die Beste: Die Elemente werden einfach nebeneinander montiert. Das macht zwar den Reflektor etwas größer, dafür wird die Antenne deutlich robuster, was die Toleranzen angeht. Mit den Standardgrößen bei den BiQuads und einem genauen Reflektorabstand von 45 mm erreiche ich in der Simulation 12 dBi und in der Praxismessung 11 dBi.
Wenn ich in der Simulation den Reflektorabstand von 38 ... 52 mm variiere, hat das auf den zu erwartenden Gewinn nur marginale Auswirkungen: Er schwankt nur zwischen 10 ... 12 dBi. Also deutlich besser, als das Absacken des Gewinns auf 6 dBi bei einer Veränderung von nur 2 mm (bei der Kompakt-Bauweise).
Auch der Abstand der Elemente zueinander (wenn sie nebeneinander montiert werden) wirkt sich kaum auf den Gewinn und die Anpassung aus.

Alles in Allem wird das Ganze eine sehr schöne Antenne, die auch die gezwungenermaßen größeren Toleranzen der Hobbywerkstatt besser verkraftet, als die kompakte Bauform.

Was mich zudem auf die Idee bringt, dass die jetzige Ospel-Antenne garantiert auch wesentlich besser funktionieren dürfte, wenn die Elemente nebeneinander montiert werden...

Für das die geplante Kompakt-Bauweise ist das zwar keine gute Nachricht, aber zumindest für die Antennen an sich war das Ergebnis gut.

Anbei noch ein paar Bilder von meinem Aufbau:





Ospel wird bestimmt auch noch was dazu sagen...

 

[Moderator]

Hallo Thomas,
11dBi sind schon ein ganz großer Wurf würde ich sagen, gratuliere Euch beiden!!!!
Es erinnert optisch zwar kaum noch an eine Antenne, aber das Ergebis zählt ja
Ospel übernehmen sie

 

[ospel]

...Großer Wurf, ja das finde ich auch!

Als ich die Info von Tom bekommen habe "10 ... 12 dBi" bin ich erst mal rückwärts von meinem Stuhl gebollert (fränkisch) und konnte es kaum fassen. Auf jeden Fall werden wir das Projekt "Selberbau-Bastelsatz" weiter verfolgen und natürlich auch weiter berichten!

Paralell zu den Bemühungen mit der Präzi-Biquad und tomas-b hat auch Forenmember "chriska" mit meinem Urprototypen etwas experimentiert. Wir haben versucht den unterschiedlichen Abstand der Biquadelemente zum Reflektor durch zusatzreflektoren zu optimieren un d somit den Gewinn zu verbessern.







Leider hat das nicht den Erfolg gebracht, den wir uns eigentlich erhofft hatten und wir konnten den Gewinn auf ca. 9dBi steigern. Allerdings nur an einem Element, das andere liegt bei ca. 7 dBi.

@chriska
bitte berichtige mich wenn ich was falsches geschrieben haben -- DANKE!

Trotzdem war es einen Versuch wert und wer Interesse an den Messprotokollen hat einfach eine PN.

An dieser Stelle möchte ich mich herzlich bei tomas-b und chriska (meinen zwei lieblings HF-Technikern) bedanken die immer so bereitwillig Messequipment zur Verfügung stellen um meine Bastelattacken zu unterstützen.

VG
Ospel

 

[Frauentrainer]

Ich finde die idee der selbstbauantenne richtig gut.... wenn ich mich an meine CB-funk ausartungen von vor 20 Jahren erinne, dürfte der empfang besser sein, wenn die form und "Masse" der jeweiligen "reflektoren" gleich sind! ich weiß jetzt nicht wie ich das besser schreiben soll.

am besten den runden reflektor quasi viertel und jeweils hinter den biquads in zwei ebenen immer je ein vietel im gleichen abstand zum quad anbringen....

von vorne gesehen quasi quadviertel 1 und 3, abstand x, quadviertel 2 und 4, abstand x, reflektorviertel 1 und 3, abstand x, reflektorviertel 2 und 4

und die quads dürften sich an den inneren "kanten" nicht überlagern....

 

[jonasolof]

1. Wie wirdt es mit der gegenseitiger Koppelung als die Antennen in dieser Konfiguration so neben einander sind?

2. Wäre es möglich zwei Doppelbiquads zu benutzen ohne das die Koppelung zu gross wirdt?

Doppelbiquad:

http://wimaxvedlys.blogspot.se/2013/02/double-biquad-sector-antenna-for-35-ghz.html

 

[tomas-b]

Ich finde die idee der selbstbauantenne richtig gut.... wenn ich mich an meine CB-funk ausartungen von vor 20 Jahren erinne, dürfte der empfang besser sein, wenn die form und "Masse" der jeweiligen "reflektoren" gleich sind! ich weiß jetzt nicht wie ich das besser schreiben soll.

am besten den runden reflektor quasi viertel und jeweils hinter den biquads in zwei ebenen immer je ein vietel im gleichen abstand zum quad anbringen....

von vorne gesehen quasi quadviertel 1 und 3, abstand x, quadviertel 2 und 4, abstand x, reflektorviertel 1 und 3, abstand x, reflektorviertel 2 und 4

und die quads dürften sich an den inneren "kanten" nicht überlagern....

Die Reflektor-Anpassung ist bei den Biquads nicht ganz so wichtig, wenn die Kanten sich nicht überdecken UND die Längen der Elemente sowie der Abstand zum Reflektor dementsprechend angepasst sind. Aber, wie auch bereits erwähnt, bewegt man sich mit diesem Konstrukt dann in einem sehr schmalen Toleranzbereich, wo noch alles gut zusammenspielt. Für eine Selbstbauantenne ist dieser Toleranzbereich dann zu klein...

1. Wie wirdt es mit der gegenseitiger Koppelung als die Antennen in dieser Konfiguration so neben einander sind?

2. Wäre es möglich zwei Doppelbiquads zu benutzen ohne das die Koppelung zu gross wirdt?

Doppelbiquad:

http://wimaxvedlys.blogspot.se/2013/02/double-biquad-sector-antenna-for-35-ghz.html

Die Nahfeldentkopplung bei der Montage nebeneiander ist an allen Stellen im Band größer als 20 dB, meistens sogar größer als 25 dB. Allein schon durch die versetzte Polarisation der Antennen wird das erreicht. Im Anhang gibt es einen Screenshot der Messung, die ich an dieser Antenne durchgeführt habe.

Mit den Viererquads sollte der Aufbau auch kein Problem sein, lediglich die Dimensionen der ganzen Antenne wachsen halt und das Teil wird dann noch wuchtiger. Meiner Meinung nach für LTE 800 keine Option, aber vielleicht für LTE 1800 / LTE 2600 interessant...

 

[72157]

Welche Optionen gibt es denn nun?
Da ich das Projekt immer noch sehr interessant finde, wäre die einfachste Option wahrscheinlich auch die Beste: Die Elemente werden einfach nebeneinander montiert. Das macht zwar den Reflektor etwas größer, dafür wird die Antenne deutlich robuster, was die Toleranzen angeht. Mit den Standardgrößen bei den BiQuads und einem genauen Reflektorabstand von 45 mm erreiche ich in der Simulation 12 dBi und in der Praxismessung 11 dBi.
Wenn ich in der Simulation den Reflektorabstand von 38 ... 52 mm variiere, hat das auf den zu erwartenden Gewinn nur marginale Auswirkungen: Er schwankt nur zwischen 10 ... 12 dBi. Also deutlich besser, als das Absacken des Gewinns auf 6 dBi bei einer Veränderung von nur 2 mm (bei der Kompakt-Bauweise).
Auch der Abstand der Elemente zueinander (wenn sie nebeneinander montiert werden) wirkt sich kaum auf den Gewinn und die Anpassung aus.

Würde es nicht noch eine Optimierung bringen, wenn es keine Quads, sondern Loops wären?
Also jeweils die Form einer acht.
Überlappungen gibt es ja bei der Nebeneinandermontage dann nicht.

 

[tomas-b]

Der Unterschied zwischen Loop und Quad ist nicht so gravierend, die Antennenformen sind in ihrer Performance annähernd gleich. Beide Antennen haben ja die geometrisch perfekte Form, maximaler Flächeninhalt bei minimalem Umfang.
In der Performance deutlich schlechter wären dann Ellipsen oder Rechtecke, wenn man sie mit ihren "perfekteren" Verwandten vergleicht.

Bei der Wahl der Form ist es, auch bei einer maschinellen Fertigung mit Schneiden oder Fräsen, wichtiger, die für die Maschine günstigste Form zu wählen. Und einen Radius fräsen dauert wesentlich länger, als eine gerade Kante mit einem 90° - Winkel. Lediglich beim Herstellen über Stanzteile oder Leiterplatten (ätzen) würde das keine Rolle spielen, da entscheidet dann halt der ästhetische Betrachtungswinkel des Entwicklers/Herstellers...

Und bei der manuellen Fertigung aus Draht ist halt eine Biquad auch wesentlich einfacher herzustellen, als eine Biloop-Antenne...

 

[72157]

Ein Kreis mit dem gleichen Umfang wie ein Quadrat hat 27% mehr Fläche

Wenn das stimmt, dann sollte doch eine Loop einen Vorteil bringen zum Quad.
Man kann ja am Schluss des Bastelvorgangs einfach die Quads aufbiegen zu Loops.

Habe für DVB-T-Empfang mal ein bi-Quad gebogen aus 1,5qm Kupferdraht und einfach neben dem TV an die Wand gehängt, geht super-einfach und funktioniert bestens.
Der Reflektor und die dann notwendigen Halterungen machen den meisten Aufwand.
Wie sind denn die Unterschiede im Gewinn mit/ohne Reflektor?

 

[jonasolof]

2x2 gestockte Viererquads als MIMO Antenne für 1800 und 2600?

Man könnte diese Antenne als einen kvadratischen Array aufbauen, mit zwei viererquads oben und unten für die horisontale Polarisierung und zwei links und rechts für vertikala Polarisierung. Tomas-b hat uns erklärt, das die gegenseitige Koppelung nicht gross ist unten zwei Quads mit verschiedener Polarisierung. Die Impedanz- und Fazenanpassung könnte zwar ein Problem seint. Wäre es möglich so ein Bau zu simulieren? So eine Antenne habe ich nie gesehen.

 

[tomas-b]

Für UMTS habe ich schon mal 4 Biloop-Elemente gestockt und phasengleich zusammengeführt:

[DLMURL]http://www.vallstedt-networks.de/Forum/viewtopic.php?t=5830[/DLMURL]

Da ganze lässt sich natürlich auch mit nur 2 Antennen machen, dann muss der Trafo halt dementsprechend berechnet werden. Und die Präzision bei der Zusammenschaltung ist natürlch der ausschlaggebendste Punkt für den Erfolg...

Edit:
Bitte nicht auf die Links in den Signaturen der letzten beiden Poster klicken, in diesem Forum scheinen ein paar Spammer unterwegs zu sein. Leider wird dort nichts mehr moderiert, der ursprüngliche Betreiber hat seine Basteleien zu Akten gelegt...

 

[jonasolof]

Meine Idee von einer kvadratischer Antenne mit 2x2 viererquads ist nicht möglich, weil der Abstand zwischen der Quadantennen zu gross wirdt

http://www.orbanmicrowave.com/The_Basics_of_Antenna_Arrays.pdf

Für ein Array sollte der Abstand am besten nur lambda x 0,4 sein