Hallo,
ich versuche mich in die HF Materie einzuarbeiten und habe noch ein paar
ungeklärte Fragen auf die ich keine Antwort finden konnte.
1. Wann gilt eine Antenne als Antenne (bezogen auf den S11 Parameter)?
Ich habe da mal irgendwas mit einer 3dB oder 6dB Grenze aufgeschnappt?!
Kann das sein?
Das kann ich dann von beiden Seiten machen, habe dann die Bandbreite,
aber was sagt das darüber aus ob die Antenne auch als Antenne
funktioniert?
2. Gibt es für unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Grenzen? Wo
liegt diese Grenze beim ZigBee Standard?
3. Ich habe einige interessante Artikel gefunden, die als Quelle immer
IEEE Dokumente angeben, wie kommt man an diese Dokumente?
Ich hoffe dass die Fragen verständlich formuliert habe. ^^
Danke.
HF-Neuling schrieb:>> 1. Wann gilt eine Antenne als Antenne (bezogen auf den S11 Parameter)?>> Ich habe da mal irgendwas mit einer 3dB oder 6dB Grenze aufgeschnappt?!
Ich halte diese Grenzen für willkürlich. Auch eine schlecht angepasste
Antenne ist eine Antenne. Falls es da tatsächlich (einen) Standard(s)
geben sollte, können vielleicht Andere was dazu sagen.
> 3. Ich habe einige interessante Artikel gefunden, die als Quelle immer> IEEE Dokumente angeben, wie kommt man an diese Dokumente?
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Uni-Bibliothek).
HF-Neuling schrieb:> 1. Wann gilt eine Antenne als Antenne (bezogen auf den S11 Parameter)?
Da gibt es keinen festen Wert. Man gibt in der Regel vor wie gut S11
sein muss um bei gegebenen Generator, Empfänger und Richtcharakteristik
eine bestimmte Reichweite/SNR (Signal-to-Noise-ratio) zu erreichen.
Beispielsweise S11 <=-10dB bedeutet das 99% der Leistung in die Antenne
(bei -3dB würden nur noch ~75% der Leistung in die Antenne fließen)
fließen. Ob das ausreicht muss man nach seiner Anwendung und
Rahmenbedingungen entscheiden.
HF-Neuling schrieb:> Ich habe da mal irgendwas mit einer 3dB oder 6dB Grenze aufgeschnappt?!> Kann das sein?>> Das kann ich dann von beiden Seiten machen, habe dann die Bandbreite,> aber was sagt das darüber aus ob die Antenne auch als Antenne> funktioniert?
Die Bandbreite sagt aus, in welchem Frequenzbereich deine Antenne so gut
angepasst ist wie du es benötigst.
HF-Neuling schrieb:> 2. Gibt es für unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Grenzen? Wo> liegt diese Grenze beim ZigBee Standard?
Was für Grenzen? Wie niedrig S11 mindestens sein muss? Das kommt darauf
an wie viel Leistung dein Sender liefert, wie hoch das SNR am Empfänger
sein muss. Meistens wird angegeben wie hoch die Leistung in dB beim
Empfänger sein muss. Dann kannst du mittels
- Sendeleistung
- Freiraumdämpfung
- Gewinn von Sende- und Empfangsantenne
bestimmen wie hoch die Reflexion deiner Antenne max. sein darf. Bzw. wie
hoch deine Reichweite wäre.
Frage 3 hat "nicht" Gast bereits beantwortet.
Das ganze ist jetzt sehr sehr grob beschrieben und soll mehr
Inhaltsübersicht als Antwort sein.
HF-Neuling schrieb:> 1. Wann gilt eine Antenne als Antenne
Sowie sie etwas abstrahlt. ;-)
> (bezogen auf den S11 Parameter)?
Ein 50-Ω-Abschlusswiderstand hat einen sehr guten S11-Wert, trotzdem
ist er keine Antenne.
Die -10 dB wurden dir schon genannt, das ist gewissermaßen der
"Bauchgefühlwert" für eine brauchbare bis gute Antenne (mal in
der Annahme, dass er tatsächlich durch Abstrahlen erreicht wird
und nicht durch Verheizen der Energie ;-).
> aber was sagt das darüber aus ob die Antenne auch als Antenne> funktioniert?
S. o., gar nichts. Ob die Antenne auch als Antenne funktioniert
oder die Energie eben nur verheizt, kann man eigentlich nur in
einer gestrahlten Messung feststellen.
> 3. Ich habe einige interessante Artikel gefunden, die als Quelle immer> IEEE Dokumente angeben, wie kommt man an diese Dokumente?
Zusätzlich zur anderen Antwort: die IEEE macht ihre Dokumente meines
Wissens nach einer Karenzzeit (ich glaub von einem Jahr) öffentlich
zugänglich.
Albert ... schrieb:> Beispielsweise S11 <=-10dB bedeutet das 99% der Leistung in die Antenne> (bei -3dB würden nur noch ~75% der Leistung in die Antenne fließen)> fließen.
Nein. |s11| = -10dB heißt, dass 10% der Leistung reflektiert werden,
also dass 90% der Leistung in die Antenne fließen. |s11| = -3dB heißt,
dass 50% der Leistung reflektiert werden, also dass 50% der Leistung in
die Antenne fließen.
Hi,
eine kleine Anmerkung zur 3dB Thematik möchte ich an dieser Stelle
einbringen, bevor Sachverhalte falsch weitergegeben werden.
1.) wird hier bestimmt auf einen Leitungspegel von -3dB Bezug genommen.
S11 kann bei einer Antenne nicht höher sein, wie der eingespießte Pegel
des Generators.
2.) Bezogen auf die Leitung, sagt -3dB für S11 aus, dass nur die halbe
Leistung von der Antenne abgestrehlt wird.
3.) S11 sollte so gut wie nur möglich sein. Für eine gute Antenne wir
meist ein VSWR von unter 2 in der Fachliteratur zietiert.
Lg ToMi
toMi schrieb:> S11 kann bei einer Antenne nicht höher sein, wie der eingespießte Pegel> des Generators.
S11 ist der Reflexionsfaktor an den Antennenklemmen. Der kann vom Betrag
nicht größer als 1 oder 0dB sein und hat mit dem eingespeisten Pegel gar
nichts zu tun.
toMi schrieb:> Für eine gute Antenne wir> meist ein VSWR von unter 2 in der Fachliteratur zietiert.
Was ja etwa den genannten 10 dB für den return loss entspricht.
Plasmon schrieb:> Nein. |s11| = -10dB heißt, dass 10% der Leistung reflektiert werden,> also dass 90% der Leistung in die Antenne fließen. |s11| = -3dB heißt,> dass 50% der Leistung reflektiert werden, also dass 50% der Leistung in> die Antenne fließen.
Da liegst du leider falsch. Denn die Ausgangsleistung errechnet sich zu
Denn die Wellengrößen zur Beschreibung von S11 haben die Einheit
Albert ... schrieb:> Da liegst du leider falsch.
Natürlich ist die Leistung proportional zum Betragsquadrat der
S-Parameter. Das beeinflusst aber die Angabe in dB nicht, die bezieht
sich immer auf die Leistung. Die Rückflussdämpfung in dB ist
a/db = 10log(|s11|^2) = 20log(|s11|)
Wenn du von |s11| ausgehst, musst du eben den Faktor 20 verwenden. -3dB
bedeutet immer halbe Leistung, -10dB immer ein Zehntel der Leistung.
Die von dir zitierte Quelle erklärt es übrigens richtig nur du fasst es
falsch auf.
Plasmon schrieb:> 10log(|s11|^2) = 20log(|s11|)
Korrektur: So ist es nicht die Rückfluss d ä m p f u n g sondern der
Reflexionsfaktor in dB. Für die Rückflussdämpfung fehlt ein
Minuszeichen.
toMi schrieb:> 2.) Bezogen auf die Leitung, sagt -3dB für S11 aus, dass nur die halbe> Leistung von der Antenne abgestrehlt wird.
Falsch! Ob die von der Antenne aufgenommene Leistung wirklich als HF
abgestrahlt oder als Wärme verheizt wird, ist an S11 nicht erkennbar.
Genau das hat Jörg Wunsch oben schon geschrieben.
Servus
Michael
Der IEEE gibt nichts für umsonst raus, auch nicht nach einem Jahr. Am
besten einfach mal den Papertitel bei Google eingeben, manchmal haben
die Autoren das Paper auf Ihrer Homepage frei verfügbar stehen. Ist
allerdings eher selten.
Viel Erfolg!
Plasmon schrieb:> Albert ... schrieb:>> Da liegst du leider falsch.>> Natürlich ist die Leistung proportional zum Betragsquadrat der> S-Parameter. Das beeinflusst aber die Angabe in dB nicht, die bezieht> sich immer auf die Leistung. Die Rückflussdämpfung in dB ist>> a/db = 10log(|s11|^2) = 20log(|s11|)>> Wenn du von |s11| ausgehst, musst du eben den Faktor 20 verwenden. -3dB> bedeutet immer halbe Leistung, -10dB immer ein Zehntel der Leistung.>> Die von dir zitierte Quelle erklärt es übrigens richtig nur du fasst es> falsch auf.
Ah, jetzt kommen wir der Sache näher. Ich glaube wir beide beziehen den
Reflexionsfaktor für die Logarithmierung jeweils auf eine andere
Einheit. Du beziehst ihn direkt auf die Leistung. Dann hast du Recht das
-10dB für S11 einer reflektierten Leistung von 10% entsprechen. Ich
hingegen habe als Bezug Spannungsgrößen verwendet.
Car schrieb:> Der IEEE gibt nichts für umsonst raus, auch nicht nach einem Jahr.
Doch, manche Dinge schon (802er Standards beispielsweise), aber eben
nicht alles, und ganz konkret das oben genannte eben nicht.
Klar, wenn die Autoren das auch nochmal anderweitig veröffentlichen,
ist man gut dran.
> 1. Wann gilt eine Antenne als Antenne (bezogen auf den S11 Parameter)?
Es gibt dafür keine Definition.
Ich betrachte 5-10 dB Anpassung als akzeptabel.
>10 dB als gut
und >20 dB als sehr gut
>2. Gibt es für unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Grenzen? Wo>liegt diese Grenze beim ZigBee Standard?
Nein gibt es nicht. Es ist aber möglich, dass dein Transceiver oder PA
anfaengt zu spinnen, wenn die Anpassung am Ende durch die Antenne zu
schlecht ist.
Mit ~10dB ist man auf der sicheren Seite.
Viele Grüße!
Ich konnte es nicht genau herrauslesen, aber die VSWR bezieht sich auf
die zurücklaufende Welle, oder?
Der Sinus hat angenommen ein Maximum von 1,2V und ein Minimum von 0,6V.
Aus VSWR=U_max/Umin folgt VSWR=1,2V/0,6V = 2 .... aber was sagt mir das
Spannungsverhältnis?
HF-Neuling schrieb:> Ich konnte es nicht genau herrauslesen, aber die VSWR bezieht sich auf> die zurücklaufende Welle, oder?
Das Verhältnis beider.
Im englischen Wikipedia-Artikel ist es ganz gut erklärt:
http://en.wikipedia.org/wiki/Standing_wave_ratio
Der deutsche Artikel ist ein wenig anders gestrickt.
