Antennen richtig ausmessen

peter schrieb:
> Wie sieht üblicherweise eine Messaufbau aus, mit dem man Antennen
> vergleichen kann?

Suchst Du mal bei Google nach "Antennenmessplatz". Da bekommst Du sicher 
ein paar Eindrücke.

Hallo Peter,
der Gewinn einer Antenne ist relativ.
D.h. es muss sich auf eine Referenz stützen.
Normal ist es ein sogenannter Isotroper Strahler.
Google mal nach Isotroper Strahler.
.....
O.K. dann wissen wir jetzt, das es den eigentlich gar nicht gibt.
Aber du wirst eine Antenne als Referenz nehmen können, deren Gewinn 
bekannt ist. Und somit kannst du es mit deiner Antenne vergleichen.
Achte beim Versuchsaufbau auf die richte Höhe über dem Boden.
Richtige polarisation z.B. bei einer Yagi Antenne.

Also mit dem Frequenzgenerator und einer geeigneten Antenne senden. Bei 
beiden Antennen am Testempfänger abwechselnd die -dBm Zahl ermitteln.
Nun nur noch etwas rechnen.

Sorry meine Anleitung ist eher etwas oberflächlich.

Ich weiß aber nicht bei welcher Frequenz deine Antenne arbeitet.

Gruß Sascha

Hallo,
schon mal vielen Dank für eure Antworten! :)

Wie sich der Gewinn einer Antenne berechnet ist mir bewusst. Nur weiß 
ich nicht wie das in der Praxis funktioniert, da es diesen Kugelstrahler 
so ja nicht gibt ...

@Sascha
Bei den Antennen handelt es sich um Wlan bzw. Bluetooth-Antennen, also 
für Frequenzen um die 2,4 GHz.
Meinst du, dass man die empfangenen Leistungen der Vergleichsantenne und 
des Prüflings in die Formel für den Gewinn einsetzen kann? Dann noch die 
Dämpfung der Kabel berücksichtigen und fertig?

Viele Grüße,
Peter

Hallo Peter,
kurz gesagt eigentlich schon.

Ich habe vor kurzem mich auch mit 2,4GHz Antennen und 868MHz Antennen 
auseinander setzen müssen. Bei 2.4GHz musst du höllisch auf die 
entsprechende Ausrichtung also Polarisation achten. Besonders die 
Chip-Antennen sind da ein greul.
Die Chip-Antennen sind meist Spiralen die sehr leicht Kapazitiv 
verstimmt werden können. Also Basismaterial, sowie Abstand von der 
Massefläche exakt nach Herstellerangaben einhalten.
Dann brauchen manche noch eine Anpassung, also matching network.

Mein Problem war z.B. das Kunstoffgehäuse, es verstimmte die Antenne 
Kapazitiv, so ging der Gewinn beim Empfangen um 3dB nach unten.

Was hast du denn für eine Mathematische Formel?

Um solche Messungen durchzuführen nehme ich meinen Trackinggenerator und 
meinen Spectrumanalyzer, dann sehe ich auch gleich wie die Antenne sich 
in der Frequenz macht.

Gruß Sascha

Mit der S11-Messung schonmal nicht. Die kann man vllt. missbrauchen, um 
gegen eine reflektierende Fläche so in etwa die Richtcharakteristik zu 
erraten.
Gleiche Polarisation wurde ja schon gesagt. Zzgl. zu beachten ist, dass 
sich die Antennen über den gesamten Frequenzbereich im Maximum sehen 
(selbst bei "scharfen" Richtstrahlern fängt die Hauptstrahlungsrichtung 
irgendwann an zu schielen). Das ist bei Patchstrahlern oder 
irgendwelchen Loops auf Platine tatsächlich schonmal erhöhter 
Schwierigkeitsgrad :)
Wenn es keine absolut bekannte Referenzantenne gibt: 
"3-Antennen-Methode", ansonsten "2-Antennen-Methode".

Sascha schrieb:
> D.h. es muss sich auf eine Referenz stützen.
> Normal ist es ein sogenannter Isotroper Strahler.

Wohl kaum.
Der Isotrope Strahler ist ein hypothetisches Gebilde, das man wohl kaum 
auf einem Messplatz als Referenz finden wird. Für eine Vergleichsmessung 
wird man also z.B. auf einen HW-Dipol oder eine kalibrierte andere 
Antenne zurückgreifen müssen.
Ob man den ermittelten Gewinn dann auf dBi umrechnet, ist eine andere 
Sache.

Werner schrieb:
> Sascha schrieb:
>> D.h. es muss sich auf eine Referenz stützen.
>> Normal ist es ein sogenannter Isotroper Strahler.
>
> Wohl kaum.

Falsch ist es nicht. Der Gewinn bezieht sich immer auf einen Vergleich 
mit einem isotropen Strahler - deswegen ja dBi.
Wie der Gewinn in dBi nun ermittelt wurde und welchen Gewinn die 
Referenz hatte ist dabei entbehrlich.

Vielen Dank für eure Antworten!

Eine Referenzantenne steht zur Verfügung und deshalb werde ich mich bei 
der Vermessung auf die 2-Antennen-Methode stützen.

Viele Grüße,
Peter

Hallo,
ich habe die verschiedenen Antennen nun vermessen aber ich habe noch 
Probleme bei der Interpretation der Ergebnisse.

Der Messaufbau sah folgendermaßen aus:

Sender  |<  - - - -  - -  >| Reverenz Antenne
(Horn)                 |-->| Prüfling

Ich habe mit -20dBm gesendet und abwechselnd die empfangene Leistung mit 
der Reverenz Antenne und dem Prüfling gemessen.
Da ich den Gewinn der Referenz Antenne kenne (0,5 dBi bei 2,4Ghz), habe 
ich folgende Formel aus dem Buch Hochfrequenzmesstechnik (Seite 247) 
benutzt:

Gewinn = Gewinn_ref*(Pe_prüf/Pe_ref)
bzw in Dezibel:
Gewinn/dBi = Gewinn_ref/dBi + Pe_prüf/dBi - Pe_ref/dBi

Was mich nun verwirrt ist, dass bei der Berechnung der Gewinne 4 von 5 
Antennen einen negativen Gewinn haben?!
Wie ist das zu erklären, da die Antennen doch eigentlich eine deutliche 
Richtwirkung haben sollten?

Hoffe ihr könnt mir nochmals helfen! :)

Vielen Dank,
peter

Hat keiner eine Erklärung hierfür?

Viele Grüße,
peter

Hallo Antal,
also stimmt die Vorgehensweise/Berechnung soweit und die Reflexionen 
machen die Messergebnisse kaputt?

Ich weiß, dass die Messkammer nicht für Frequenzen über 1 Ghz gemacht 
ist und dadurch keine optimalen Ergebnisse erwartet werden können. Die 
Messkammer ist an der Rückseite mit Absorber bestückt und ansonsten mit 
Ferritkacheln.
Die anderen von dir genannten Punkte wurden so gut wie möglich beachtet!

Bei den Antennen handelt es sich um eine Bi-Quad und zwei PCB Antennen.


Viele Grüße,
peter