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Antennen - Stabantenne und Optimierungen

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doelle4
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Antennen - Stabantenne und Optimierungen

Beitragvon doelle4 Sa 10. Feb 2018, 19:30

Anschließend an den Beitrag : videoecke-quadcopter-clips-anderes-f27/fpv-flug-bis-der-funke-empfang-weg-ist--t4488.html wo schon einiges erwähnt wurde hier ein eigener Thread das dies eine allgemeine Sache ist und jedes RC Auto, Flugzeug oder Drohne betrifft.
Auch Wlan Antennen oder 433 Mhz Telemetrie fallen hier darunter.

Dies ist aber kein Profi Thread sondern nur allgemeine Einführung zu gängingen Stabantennen, die die einfachste und gängiste Bauform sind.
Wer sich Antennen aus dem RC Bereich ansieht wird etwas entäuscht sein da diese zumeist ein einfaches Drähtchen sind, die als optimierte Version ne Stabantenne mit Dipol sind welche bei einfachen Antennchen eine "Metallhülse" ist an der die Schirmung anliegt.
Hier eine geöffnete Wlan Antenne, die zumeist auch auf die selbe Frequenz von 2,4 Ghz abgestimmt sind (ausgenommen neuere 5 Ghz Version) wie bei RC Fernbedienungen.

einfache Dipol Antenne.jpg


Antennen habe eine einfache Aufgabe - das Sendesignal so gut wie möglich in die Umgebung abzustrahlen und auch zu empfangen.
Damit die funktioniert muss jede Antenne (egal welche Bauform) auf die verwendete Frequenz angepasst sein.
Bei Stabantennen /Dipolantennen ist dies relativ leicht nachprüfbar indem man die freie Leiterlänge ohne Abschimung abmisst.

Die strahlende Leiterlänge sollte genau 1/4 , die hälfte oder eine ganze Wellenlänge betragen damit effizient abgestrahlt bzw empfangen wird.
Gibt auch 5/8 oder 3/4 Strahler, diese sind aber selten und bevor ich hier Mist schreibe überlasse ich euch das hier was beizusteuern ;-)

Da bei einer Antenne jeder mm freie Leiterfläche zählt und auch teil auf der Leiterbahn ein paar Millimeter ungeschirmt vorhanden sind muss man die Summe nehmen.
Die rechnerische Leiterlänge für 2,4 Ghz sind 31 mm., das mag der Grund sein das viele Wlan Antennen oder auch andere aus dem RC Bereich nur 27-29 mm lang sind damit mit den paar Millimeter Leiterbahn im inneren des Gehäuses die auch zum Sendebauteil 31 mm rauskommen.
Generell ist es aber schlecht und leistungsmindernd eine ungeschrimte Leiterbahn zu haben aber technisch kaum anders möglich.
Hier ein Calculator für Antennenlängenberechnung für faule: https://www.easycalculation.com/physics ... length.php

Verschiedene Antennenlängen im richtigen Verhältniss habe verschiedene Charrakteristik.

Während 1/4 Wellenantennen eher Kugelig rundum abstrahlen verändert sich dies bei Halbwellenstrahler die seitlich eine höhere Strahlungstärke aufweisen auf dafür in der senkrechten Achse weniger. Bei Vollwellenantennen ist dies noch ausgepägter.
Wer schon ma Wlan Stab Antennen geguckt hat wird bemerkt haben das es hier auch stärkere Varianten mit 5dbi und mehr Leistungsgewinn gibt.
Diese Antennen sind aber nicht besser sondern nur auf 1/2 Welle oder mehr abgestimmt und empfangen daher seitwärts fokusierter.
Ist man ein Stockwert drüber oder drunter (senkrechter Achse) ist der Empfang mit so einer Antenne sogar schlechter

Ich denke das Halbwellenstrahler wenn man sich der verstärkten Seitwärtswirkung und verminderten Höhenwirkung bewusst ist für Drohnenflug /Telemetrie am besten geeignet ist da man kaum in der senkrechten 200-500 Meter aufsteigt, wenn doch muss man halt Funke schräg halten damit Antennenbreitseite in den Himmel raufzeigt.

Hier mal schematisch wie sich das Verhält :
Bild

Natürlich haben alle Antennen auch in der nahezu senkrechten noch Abstrahlung und die Kegel sind nicht so scharf definiert. Das ganze dient nur zur Verdeutlichung das 5 oder 9 dbi Antennen nicht mehr empfangen sondern dies fokusiert machen in dem Leistung von anderen Bereichen in eine bestimmte Richtung verlagert wird.
Gruß Hans
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Re: Antennen - Stabantenne und Optimierungen

Beitragvon der_kelte Di 10. Apr 2018, 02:34

Gut, zu dem Essay fehlt mir leider dazu das technische Wissen um was G´scheites zu schreiben. Mir fehlt aber doch etwas. Bitte um Tipps von Euch wie ich meinen Empfang am RC 832 und Black Pearl RC 801 verbessern kann. Auf einem "Fliegzeug" habe ich einen 25 mw Sender und die TX03 rennt auf 50 mw. Da ich mir einen kleinen (eher sehr keltisch) Empängerturm mit der RC 832 gebaut habe, wäre ich für Infos dankbar, wie ich die Empangsqualität auf den Dingern mit welchen Antennen verbessern könnte. Denn zu meinen Leidwesen ist so. ca. nach 30 bis 35 Metern Ende mit Bild. Danke im Voraus.


Turm1.jpg

Turm.jpg
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Re: Antennen - Stabantenne und Optimierungen

Beitragvon doelle4 Di 10. Apr 2018, 03:19

Prinzipiell sind für FPV Cloverantennen einzusetzten. Die mitgelieferten Stängel taugen nur wenig und werden wohl deshalb überall beigelegt weil sie sehr billig in der Herstellung sind. Dementsprechend ist auch der Empfang damit.
Bei wenig Sendeleistung lohnt sich eine hochwertigen Clover.
Ich habe eine handgefertige von von C&G wo ich mit dem TX03 und selber Leistung gut 400 Meter vernünftiges Bild habe.
Gibt alternativ auch günstigere die auch passabel arbeiten aber Empfangsmässig sollte man bei 25 /50mw nicht sparen.

Siehe:
https://youtu.be/JUlmJ1QgaNw
Dein Empfänger ist gut , Sender auch. Es liegt bei dir nur an der Antenne.

LG Hans
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Re: Antennen - Stabantenne und Optimierungen

Beitragvon darkfeeld Di 10. Apr 2018, 07:53

Das mit den Antennen ist ein weites Feld. Schaut euch den link mal an. https://www.heise.de/ct/artikel/Die-0-E ... ?seite=all.
Ich habe einige Yagi - Oda Feldrichter gebaut. Primitiv sehen diese aus. Wenn sie richtig Gebaut sind, kann man diese ohne weiteres einfach auf eine vorhandene 2,4 Ghz antenne stülpen. Schon hat man eine sehr gute Richtwirkung - erheblich verbesserte Reichweite in Richtiung in der die Antenne zeigt. Stellt Euch die Verbindung zwischen Sender und Empfänger als Seifenplase vor, die Ihr langsam, mit steigender Entfernung, in die Länge zieht. Die Form wird dann schnell zur Elypse - bis sie reißt (Verbindung) !. Verwendung findet solch eine Konstruktion bei mir im Hausnetzwerk auf 2,4 GHZ.
Yagi-oda.JPG
Pult DIY.JPG
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Re: Antennen - Stabantenne und Optimierungen

Beitragvon Pic0 Di 10. Apr 2018, 09:07

Hallo,
Die Stabantenne vom Empfänger gegen eine CL tauschen.
Aomway Antennen bei Banggood bieten ein gutes PL Verhältnis.
Mit den Pagoda Antennen habe ich persönlich keine Erfahrung.

Außerdem aufpassen das du kein Seitenband der eigentlichen VTX Frequenz am Empfänger nutzt.
Im Nahbereich wirst du beim durchzappen der Frequenzen auf mehreren Kanälen ein tadelloses Videobild empfangen.

MFG
Markus
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Re: Antennen - Stabantenne und Optimierungen

Beitragvon chipsundgrips Di 10. Apr 2018, 12:18

Mit den beliebten 25mW EIRP am VTX kommt man mit den Vorschlägen und Betrachtungen von Hans am "weitesten" bei sicherer Bildübertragung

antennen-allgemein-f60/chips-grips-5-8g-fpv-antennen-test-mit-25mw-t4333.html

an die Brille dann die SkewPlanarWheel SPW an 100mm Kabel, damit es über die Pilotenrübe reicht
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Re: Antennen - Stabantenne und Optimierungen

Beitragvon hulk Di 10. Apr 2018, 15:52

Schirmt ein kopf echt so ab?
Gilt das auch für die Funke oder durchdringt die den menschlichen Körper?

Gesendet von meinem Redmi 4X mit Tapatalk
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Re: Antennen - Stabantenne und Optimierungen

Beitragvon doelle4 Di 10. Apr 2018, 16:25

Sicher schirmt der einen Teil ab. Durchdringen tun die Wellen fast alles, bloss wieviel davon durchkommt ist eine andere Sache.
Prinzipiell schirmt alles gut was entweder sehr massiv ist (Beton) oder Wasser/Feuchtigkeit enthält.
Dazu gehören Gebäude, Metall wie auch jeder Baum, Strauch und dein Körper.
FPV HF Wellen mit 5,8 Ghz sind davon sehr betroffen, Funke /Wlan mit 2,4 Ghz auch. Mit sinkender Frequenz wird der Verlust immer geringer.
Darum ist bei Ubooten nur Funk mit extrem niedrigen Frequenzen möglich da hochfrequente Frequenzen wie wir sie nützen nach 3-5 Metern Wasser nahezu komplett verschluckt ist.
Gilt 1:1 für Funke (2,4 Ghz) und für FPV noch mehr: http://www.t-online.de/digital/hardware ... k-aus.html

Gruß Hans
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