Hallo! Ich frage mich, ob es machbar ist, eine Microstrip-Antenne für 73cm (408MHz) auf ein ganz normales 20x30 FR4 PCB mit 1.4mm Dicke zu ätzen (die Rückseite stellt also die Ground Plane dar). Laut Online-Rechner [1] würde das funktionieren. Ist das Ergebnis realistisch, oder ist die Antenne zu groß, um das noch sinnvoll mit den üblichen Formeln ausrechnen zu können? Ich habe eine solche Antenne mit Sonnet (der kostenlosen Version) simuliert und das sieht eigentlich ganz okay aus. [2] Was mir hier unklar ist, ist wo ich den Feed platzieren soll. Ich versuche dies anhand der S11-Kurve herauszufinden; für gute Anpassung sollte der S11-Wert ja bei meiner gewünschten Frequenz (408MHz) möglichst niedrig sein. Theoretisch kriegt man die optimale Anpassung für einen 50-Ohm-Port ja wohl irgendwo zwischen Mittellinie und Rand der Antenne, aber wenn ich verschiedene Positionen des Feeds ausprobiere, ist der Return Loss ganz am Rand mit ungefähr -16dB am niedrigsten (was auch nicht besonders gut ist). Was kann hier falsch sein? Viele Grüße, Sven ______ [1] http://www.emtalk.com/mpacalc.php?er=4.4&h=1.4&h_units_list=hmm&fr=0.408&Operation=Synthesize&La=&L_units_list=Lmm&Wa=&W_units_list=Wmm&Rin= [2] http://files.feorar.org/anim.webm
Sepp Obermair schrieb: > -16dB ist völlig okay > :) Ok, ich las was von "weniger als -20 sind gut", daher war ich etwas verunsichert ;) Aber wie ist das zu verstehen, dass dieser Wert mit dem Feed am Rand erreicht wird? Das verstehe ich nicht. Danke und Gruß, Sven
Mein Ziel ist, einen Pulsar zu beobachten. Ob das klappt, ist höchst fraglich, aber man kann's ja mal versuchen ;) Die Spektren sehen oft so oder so ähnlich aus: http://www.mrao.cam.ac.uk/yerac/kramer/img11.gif Falls das nicht klappt, kann man versuchen andere Sachen zu sehen, auf jeden Fall sieht man große thermische Quellen wie Sonne und Mond, vielleicht kann man aber auch eine Art "Karte" der Strahlung von der Milchstraße etc machen (optimalerweise sähe das so aus: http://healpix.jpl.nasa.gov/images/skymaps/diffuse408.gif). Wenn man einfach "408MHz" bei Google eingibt, findet man jede Menge weiterer Beispiele ;) 408MHz bietet sich an, weil das Band für Radioastronomie reserviert ist und da eigentlich sonst nix senden darf (breitbandige Störungen hat man natürlich immer noch, aber besser als nichts). Grüße, Sven
Eventuell wäre es da einfacher einfach 100 billige DVB-T Antennen zu kaufen, und die zu einem Antennengitter zusammen zu schalten.
Ein interessanter Vorschlag, aber ich sollte vielleicht erwähnen, dass ich durchaus was basteln will -- ein Stückweit versuche ich natürlich schon, einfache Lösungen zu finden, aber die "Antenne + Preamp kaufen und dann Daten auswerten"-Methode habe ich schon ausprobiert (mit einem 11GHz Sat-Empfänger, hat auch ganz gut funktioniert) ;) Außerdem möchte ich ein Interferometer bauen, und Du wirst ja von den DVB-T-Dingern wohl kaum die Phase vom Trägersignal bekommen... oder meintest Du, nur die Antennen kaufen und Verstärker selber bauen? Das hört sich für mich nicht so an, als ob es sich lohnen würde... Grüße, Sven
> Ich frage mich, ob es machbar ist, eine Microstrip-Antenne für 73cm > (408MHz) auf ein ganz normales 20x30 FR4 PCB mit 1.4mm Dicke zu ätzen > (die Rückseite stellt also die Ground Plane dar). Laut Online-Rechner > [1] würde das funktionieren. Ist das Ergebnis realistisch, oder ist die > Antenne zu groß, um das noch sinnvoll mit den üblichen Formeln > ausrechnen zu können? Die Formeln gelten erstmal uneingeschränkt: Zu dem Thema Patchantennen gibt es eine Reihe von Veröffentlichungen in den UKW Berichten von Gunthard-Kraus (http://www.gunthard-kraus.de/). Dort sind dann einige Tricks und Stolperfallen erwähnt. PCAAD gibt bei den Abmessungen eine etwas niedrigere Frequenz aus. Aber die Frage ist vielmehr was willst du mit der Patchantenne, die haben i.d.R. 6dB Gewinn und nicht mehr. Damit hast du kein wirkliche Richtwirkung, außer auf der durchgehenden Kupferseite. Ein Einbau in einen Parabolspiegel scheitert in einfach an der notwendigen Größe und ein Feed muss ein zum f/d-Verhältnis passendes Richtdiagramm haben, sonst ist der Wirkungsgrad der Antenne sehr bescheiden.
Hi, bazo schrieb: > Zu dem Thema Patchantennen gibt es eine Reihe von Veröffentlichungen in > den UKW Berichten von Gunthard-Kraus (http://www.gunthard-kraus.de/). > Dort sind dann einige Tricks und Stolperfallen erwähnt. PCAAD gibt bei > den Abmessungen eine etwas niedrigere Frequenz aus. Danke, da werde ich mal stöbern. > Aber die Frage ist vielmehr was willst du mit der Patchantenne, die > haben i.d.R. 6dB Gewinn und nicht mehr. Damit hast du kein wirkliche > Richtwirkung, außer auf der durchgehenden Kupferseite. Ein Einbau in > einen Parabolspiegel scheitert in einfach an der notwendigen Größe und Genau wegen dieser Charakteristika will ich eine Patchantenne: die einzelnen Elemente sollen möglichst omnidirektional sein, die Richtigwirkung entsteht dann dadurch, dass ich mehrere Signale mit entsprechender Phasenverschiebung interferieren lasse. Auf die Art sollte das "Teleskop" dann per Software steuerbar sein (Länge der Delay Line umschalten). Eine vernünftige Winkelauflösung (Größenordnung 1°) ist bei dieser Wellenlänge mit einem einzelnen Antennenelement eh nicht machbar (mit dem Rayleigh-Kriterium braucht man ca. 50m Antennengröße dafür). > ein Feed muss ein zum f/d-Verhältnis passendes Richtdiagramm haben, > sonst ist der Wirkungsgrad der Antenne sehr bescheiden. Könntest Du das etwas erläutern? Grüße, Sven
Ich würde da vielleicht nochmal ein wenig drüber nachdenken ob ein Patch da so geeignet ist. Auch bei deinem Patch-Array brauchst du für ein Grad dann die 50m Apertur. Dazu kommen durch das Elementpattern eventuell furchtbare Grating-Lobes. Denk mal an ein par Yagis, HB9CV, Quad-Antennen (evtl. in einer Yagi-artigen konstruktion). Dein elektronischer Scanbereicht wird kleiner (nämlich innerhalb der Keulenbreite der Einzelelemente), aber du hast weniger Ärger mit Gratinglobes und brauchst dadurch deutlich weniger Elemente. Ich nehme an, du möchtest nicht gerade mehrere tausend Elemente verschalten...
Ich weiß, es ist blöd wie man's macht :( Ne, ich will nicht tausende Elemente verschalten, das absolute Maximum was ich mir vorstellen könnte wären so 15. Die 50 Meter brauche ich aber so oder so, egal mit welcher Antennenform. Das ist ja aber okay, ich muss die nur weit genug auseinander stellen. Die Erddrehung sorgt dann bei einigermaßen geschickter Anordnung für die nötige "Füllung" der Zwischenräume. Das Problem ist halt, dass man mit Yagi-Antennen oder so einen ziemlichen Aufwand hat, die aufzubauen. So eine Antenne drehbar zu montieren... uff, das ist ein Aufwand, selbst für eine Antenne. Wenn man davon irgendwie fünf will... das ist meiner Meinung nach nicht mit sinnvollem Aufwand machbar, dass man fünf frei drehbare Yagi-Antennen hat. Alleine was die Stative etc. an Lagerplatz wegnehmen... Das wäre halt das schöne an den Patchantennen, die könnte man irgendwo auf die Wiese schmeißen und fertig. Man braucht nur einigermaßen freien Horizont, um den unteren Bereich vom Strahlungspattern nicht mit dem 300K-Rauschen von Boden, Wald und Häusern zu füllen. Die Einzelelemente haben ja keine so schlimmen Sidelobes, oder? Der Stralungspattern ist ja relativ gleichmäßig in alle Richtungen. Sidelobes würde man nur durch den Interferenz-Kram kriegen, aber das lässt sich ja auch wieder nicht wirklich vermeiden...
Hallo, >> Ein Einbau in einen Parabolspiegel scheitert in einfach an der >> notwendigen Größe und >> ein Feed muss ein zum f/d-Verhältnis passendes Richtdiagramm haben, >> sonst ist der Wirkungsgrad der Antenne sehr bescheiden. > Könntest Du das etwas erläutern? Die Aussage bezog sich auf die Benutzung der Patchantenne als Feed für einen Parabolspiegel. Wenn der Öffnungswinkel eines Feeds nicht zu dem des Spiegel passt (der durch das f/D Verhältnis bestimmt) wird, wird entweder der Spiegel nicht vernünftig ausgeleuchtet oder der Feed überstrahlt den Spiegel zum erheblichen Teil und die Energie geht damit nach hinten. In dem Beitrag (http://www.amsat.org/amsat/archive/amsat-bb/200212/msg00593.html) ist eine Liste enthalten, welcher Öffnungswinkel des Feeds zu welchem f/D Verhältnis passt.
Sven B. schrieb: > Die Einzelelemente haben ja keine so schlimmen Sidelobes, oder? Der > Stralungspattern ist ja relativ gleichmäßig in alle Richtungen. > Sidelobes würde man nur durch den Interferenz-Kram kriegen, aber das > lässt sich ja auch wieder nicht wirklich vermeiden... Schau mal in Büchern, Netz etc. nach GRATINGLOBES. Das hat nichts mit den Sidelobes der Einzelelemente zu tun, Stichworte: Arrayfaktor, Lambda/2 Elementabstand. Im Gegenteil ist es so, je gleichmäßiger dein Elementfaktor ist, um so mehr wirst Du mit den Gratinglobes Ärger bekommen. Wenn Du mit der Erddrehung nicht gerade ein SAR-System realisiert wird Dir das evtl. ganz schnell zum Showstopper. Aber auf jeden Fall ein cooles Projekt!
Wichtig ist auch die Antenneneffizienz, d.h. die Verluste in der Antenne. und die werden bei einem riesen Patch auf 1.5mm FR4 riesig sein. Die Antenne rauscht dann selbst wie die Sau!
Car schrieb: > Sven B. schrieb: >> Die Einzelelemente haben ja keine so schlimmen Sidelobes, oder? Der >> Stralungspattern ist ja relativ gleichmäßig in alle Richtungen. >> Sidelobes würde man nur durch den Interferenz-Kram kriegen, aber das >> lässt sich ja auch wieder nicht wirklich vermeiden... > Schau mal in Büchern, Netz etc. nach GRATINGLOBES. Das hat nichts mit > den Sidelobes der Einzelelemente zu tun, Stichworte: Arrayfaktor, > Lambda/2 Elementabstand. Im Gegenteil ist es so, je gleichmäßiger dein > Elementfaktor ist, um so mehr wirst Du mit den Gratinglobes Ärger > bekommen. Das ist mir bewusst, ja. > Wenn Du mit der Erddrehung nicht gerade ein SAR-System realisiert wird > Dir das evtl. ganz schnell zum Showstopper. SAR kannte ich vorher nicht, aber wenn ich den Wikipedia-Artikel richtig lese, ist das genau dasselbe Prinzip, was ich vor hatte: Das Objekt bewegt sich relativ zum Array am Himmel und variiert damit die Abstände zwischen den Antennen. Mit einer Momentaufnahme hat man ein Bild mit sehr vielen Peaks wo keine hin gehören, aber je länger man beobachtet, desto mehr mitteln sich diese raus. Ich hab vor einiger Zeit mal ein Programm geschrieben, was das visualisiert, das scheint ganz gut zu funktionieren -- theoretisch. Optimalerweise baut man das Ganze so auf, dass nach einer längeren Drehzeit die Trajektorien der Antennen relativ zum Objekt einen Kreis möglichst vollständig abdecken (auf die Art synthetisiert man quasi einen Spiegel mit dem maximalen Abstand zwischen zwei Antennen als Durchmesser). Die Profis (LOFAR zum Beispiel) machen das übrigens auch so [1, 2]. > Aber auf jeden Fall ein cooles Projekt! Danke ;) Car schrieb: > Wichtig ist auch die Antenneneffizienz, d.h. die Verluste in der > Antenne. und die werden bei einem riesen Patch auf 1.5mm FR4 riesig > sein. Die Antenne rauscht dann selbst wie die Sau! Das ist genau das, was ich befürchtet habe, und weshalb ich die Frage eigentlich gestellt habe. :( Kann man da was machen? Wäre das evtl. mit einem anderen Dielektrikum (Keramik) möglich? Oder ist das bei der Größe unabhängig vom Dielektrikum unsinnig? Ist der Loss direkt von der Permittivität abhängig, oder gibt es da noch andere Faktoren? Grüße, Sven _____ [1] Antennenlayout: http://www.astron.nl/radio-observatory/astronomers/users/technical-information/lofar-stations/lofar-stations-description- [2] Patterns, die sich durch die Erddrehung ergeben: http://www.astron.nl/radio-observatory/astronomers/users/technical-information/lofar-array-configuration/lofar-array-conf
Sven B. schrieb: > Kann man da was machen? Wäre das evtl. mit einem anderen Dielektrikum > (Keramik) möglich? Also da gibt es ein Top-Dielentrikum, das nennt sich Luft! Niedriges epsilon_r und wenig Verluste! Also Antenne aus Blech schneiden oder lasern und mit Abstandshaltern vor der Massefläche montieren. Antenne wird größer, ist aber vermutlich nicht schlimm. Evtl. geht das auch mit Kupfer auf FR4 andstatt Blech, dann beide Substrate mit Abstand montieren. Bin gespannt was bei der Sache rauskommt, poste mal ein par Ergebnisse wenns soweit ist!
Noch eine Idee: zwei gekreuzte Dipole mit einer 90° Phasenleitung für zirkulare Polarisation vor einer Metallplatte/Gitter als Reflektor. Wie ist das mit der Polarisation bei deinen Pulsaren? Noch was zum SAR: Nicht das Objekt bewegt sich relativ zum Array, sondern das Array relativ zum Objekt (also Pulsar muss quasi fix sein und die Erde dreht sich). Wenn sich das Signal nicht zeitlich ändert, also immer aus der gleichen Richtung kommt kannst Du das Signal der Antennen an den (durch die Erddrehung) verschiedenen Positionen speichern und damit dann ein virtuelles Array zusammensetzen und alle Signale auswerten als hättest Du die 50m Antenne. Wenn sich mehr als die Antennenposition ändert wird es vermutlich erst einmal schwer.
Car schrieb: > Also da gibt es ein Top-Dielentrikum, das nennt sich Luft! Niedriges > epsilon_r und wenig Verluste! > > Also Antenne aus Blech schneiden oder lasern und mit Abstandshaltern vor > der Massefläche montieren. Antenne wird größer, ist aber vermutlich > nicht schlimm. Evtl. geht das auch mit Kupfer auf FR4 andstatt Blech, > dann beide Substrate mit Abstand montieren. Ja, darauf wird's wohl hinauslaufen. Bisschen schade, weil schwieriger zu fertigen als einfach "Antenne auf die Platine ätzen", aber geht wohl nicht anders. > Bin gespannt was bei der Sache rauskommt, poste mal ein par Ergebnisse > wenns soweit ist! Mache ich! Hier [1] ist ein Bericht über das "LNB + Satellitenschüssel"-Projekt, was ich vorher gebaut habe. > Wie ist das mit der Polarisation bei deinen Pulsaren? Scheint verschieden zu sein je nach Pulsar, und scheint dann irgendwie periodisch zu springen zwischen den verschiedenen Polarisationsrichtungen... ich weiß es nicht genau. > Noch was zum SAR: Nicht das Objekt bewegt sich relativ zum Array, > sondern das Array relativ zum Objekt (also Pulsar muss quasi fix sein > und die Erde dreht sich). Wenn sich das Signal nicht zeitlich ändert, > also immer aus der gleichen Richtung kommt kannst Du das Signal der > Antennen an den (durch die Erddrehung) verschiedenen Positionen > speichern und damit dann ein virtuelles Array zusammensetzen und alle > Signale auswerten als hättest Du die 50m Antenne. Wenn sich mehr als die > Antennenposition ändert wird es vermutlich erst einmal schwer. Ja, das passt so. Eine relevante Eigenbewegung der beobachteten Objekte gibt es nicht. Außer vielleicht beim Mond, aber ich denke, selbst da ist das vernachlässigbar. Grüße, Sven ___ [1] http://files.feorar.org/radiotelescope.pdf
Sven B. schrieb: > Scheint verschieden zu sein je nach Pulsar, und scheint dann irgendwie > periodisch zu springen zwischen den verschiedenen > Polarisationsrichtungen... ich weiß es nicht genau. Dann würde sich aber was zirkluar polarisiertes mehr als anbieten!
Car schrieb: > Sven B. schrieb: >> Scheint verschieden zu sein je nach Pulsar, und scheint dann irgendwie >> periodisch zu springen zwischen den verschiedenen >> Polarisationsrichtungen... ich weiß es nicht genau. > > Dann würde sich aber was zirkluar polarisiertes mehr als anbieten! Warum? Ist das nicht antennentechnisch aufwendiger aufzubauen?
Sven B. schrieb: >> Dann würde sich aber was zirkluar polarisiertes mehr als anbieten! > > Warum? Wenn die Polarisationsebene zwischen "Sender" und "Empfänger" nicht übereinstimmt, kommt es zu "Verlusten", bei 90° Differenz theoretisch zur Komplettauslöschung, praktisch sind das -20dB - -30dB weniger, als wenn die Polarisationsebene übereinstimmen. > Ist das nicht antennentechnisch aufwendiger aufzubauen? Bedingt, der Trick ist eigentlich einfach. http://www.gunthard-kraus.de/Vortrag_Weinheim/Bensheim_2011.pdf
Wenn Du die Patchecken etwas anschrägst sollte da schon was zirkulares rauskommen. Oder halt die Dipollösung. Vorteil der Zirkularpolarisation: Die Polarisation des Signals ist egal, maximal sollten 3dB verloren gehen (ausser das Signal ist genau in die andere Richtung zirkular). Wenn Du linear polarisierst hast du bei einem zirkularen Signal auch 3dB Verluste, bei einem linearen das nicht mit deiner Pol-Richtung übereinstimmt beliebig viel (in der Praxis vielleicht 10 bis 20 dB). Aber bei der Entstehung der Strahlung und der langen Reise durch alle Schichten der Athmoshäre wird da vermutlich von allem etwas ankommen.
Hm, aber Verluste durch falsche Polarisation habe ich doch so oder so, egal was ich nehme. Wenn die Polarisation der ankommenden Wellen total zufällig ist, ist egal, wie meine Antenne ist, dann habe ich im Mittel einfach -3dB, oder nicht? Und da ich nicht sagen kann, wie der Kram polarisiert sein wird, nehme ich einfach das, was am einfachsten aufzubauen ist... Car schrieb: > Vorteil der Zirkularpolarisation: Die Polarisation des Signals ist egal, > maximal sollten 3dB verloren gehen (ausser das Signal ist genau in die > andere Richtung zirkular). ... eben, und bei einer unbestimmt polarisierten Quelle ist es ja deshalb kein Vorteil, oder? Zirkulare Polarisation ist ja nicht irgendwie seltener als lineare oder so. > Aber bei der Entstehung der Strahlung und der langen Reise durch alle > Schichten der Athmoshäre wird da vermutlich von allem etwas ankommen. Meinst Du? Das glaube ich ehrlich gesagt nicht, dass sich da beim Durchlaufen der Atmosphäre viel ändert.
Sven B. schrieb: > Hm, aber Verluste durch falsche Polarisation habe ich doch so oder so, > egal was ich nehme. Wenn die Polarisation der ankommenden Wellen total > zufällig ist, ist egal, wie meine Antenne ist, dann habe ich im Mittel > einfach -3dB, oder nicht? Und da ich nicht sagen kann, wie der Kram > polarisiert sein wird, nehme ich einfach das, was am einfachsten > aufzubauen ist... Verluste schon, empfängst du lineare Polarisation mit einer zirkularen Antenne sind das max. -3dB Verluste, empfängst du aber lineare Polarisation mit lineare Polarisation und die Ebenen stimmen nicht, ist der Verlust halt bis -20dB und von daher sind die -3dB das kleinere Übel.
Aber wenn ich linkszirkular mit rechtszirkular empfange ist der Verlust auch bis -30db. Und weil dieses Problem genauso wahrscheinlich ist wie horizontal vs. vertikal, ist es wieder egal. Oder denke ich hier falsch?
Sven B. schrieb: > Aber wenn ich linkszirkular mit rechtszirkular empfange ist der Verlust > auch bis -30db. Das ist richtig, allerdings ist die Erzeugung RHCP oder LHCP eher technischer Natur den durch die Natur gegeben. Thermische Quellen haben erst mal keine Polarisationsebene, weil der Entstehungsprozess in Bezug auf die Polarisationsebene der EM-Welle völlig chaotisch verläuft. Durchläuft die EM Welle ein Medium kann es zu einer Polarisation kommen (Faraday rotation). Das dann eine reinrassige RHCP oder LHCP beim Durchgang in der Erdatmoshäre entsteht, ist mir nicht bekannt. Sonst würden sämtliche Up- und Downlinks zu Satelliten und so Sachen wie EME überhaupt nicht funktionieren. > Und weil dieses Problem genauso wahrscheinlich ist wie > horizontal vs. vertikal, ist es wieder egal. Oder denke ich hier falsch? Dann hilft nur, Kreuzdipol, entsprechende Phasenleitungen und ein Transferrelais, das die Phasenleitung dann entsprechend umschaltet.
Sven B. schrieb: > Außerdem möchte ich ein Interferometer bauen, und Du wirst ja von den > DVB-T-Dingern wohl kaum die Phase vom Trägersignal bekommen... oder > meintest Du, nur die Antennen kaufen und Verstärker selber bauen? Das > hört sich für mich nicht so an, als ob es sich lohnen würde.. Natürlich kriegst Du da die Phase vom Trägersignal. Da ist nur ein Verstärker drin, und die kriegst Du auch ohne Verstärker wenn es sein muss. Ich würde die mit Verstärker nehmen, weil Du dann davon ausgehen kannst, dass alle sehr ähnlich sind. Sprich alle haben präzise die gleiche Phasendrehung.
bazo schrieb: > Thermische Quellen haben erst mal keine Polarisationsebene, weil der > Entstehungsprozess in Bezug auf die Polarisationsebene der EM-Welle > völlig chaotisch verläuft. Durchläuft die EM Welle ein Medium kann es zu > einer Polarisation kommen (Faraday rotation). Ich denke, die Wellen haben immer eine Polarisationsebene, bei thermischen Quellen ändert die sich nur in sehr kurzen Zeitabständen. Die Faraday-Rotation macht soweit ich weiß was anderes, die dreht die Polarisationsrichtung bloß (aber es findet keine zirkular -> linear Änderung statt). > Das dann eine reinrassige RHCP oder LHCP beim Durchgang in der > Erdatmoshäre entsteht, ist mir nicht bekannt. Sonst würden sämtliche Up- > und Downlinks zu Satelliten und so Sachen wie EME überhaupt nicht > funktionieren. Die Faraday-Rotation scheint laut Wikipedia bei Frequenzen von meheren GHz fast keinen Effekt mehr zu haben. > Dann hilft nur, Kreuzdipol, entsprechende Phasenleitungen und ein > Transferrelais, das die Phasenleitung dann entsprechend umschaltet. Das kann ich machen, aber ich finde es sehr fraglich, ob sich das lohnt. Es bedeutet erstmal eine Menge Mehraufwand (und Rauschen), und im besten Fall bringt das Umschalten zwischen linear und zirkular gerade mal 3dB (wenn man annimmt, dass zumindest die Richtung der linearen bzw. zirkularen Polarisation keinen festen Vorzug hat, was denke ich recht gut gegeben ist). Die Idee mit den DVB-T-Sticks ist schon gut, aber ehrlich gesagt ist das einfach ein anderes Projekt. ;) Um nochmal auf die Antennen zurückzukommen, ich schätze mal, eine Patchantenne mit Luft als Dielektrikum könnte man etwa so aufbauen: Zwei lambda-halbe Kupferplatten, die untere etwas größer, in einem Abstand von wenigen Zentimetern (... sollte der Abstand eigentlich entweder nahe bei null oder nahe bei lambda halbe sein? Eigentlich schon, denn sonst findet ja keine positive Interferenz der an der Massefläche reflektierten Wellen mit denen "oben" statt?) und dann in die obere Platte am Punkt mit 50 Ohm Impedanz ein Koaxkabel dranlöten, was möglichst kurz ist und zum LNA führt. Müsste so gehen, oder? Ich werde mal was simulieren. Wieviel Verlust / Rauschen hat man durch das Kabel, wenn man es an beiden Seiten (Antenne und LNA) festlötet? Wäre ein Microstrip-Feed in dieser Beziehung besser? Und noch eine Frage: Angenommen, ich führe den Microstrip-Feed direkt in den LNA -- dann macht es nicht viel Sinn, für den Transport durch den Feed die Impedanz auf 50 Ohm anzupassen, oder? Besser wäre ja, einfach den Feed an den Rand der Antenne zu bauen (mit der richtigen Breite etc.) und dann die Impedanzanpassung am LNA bezogen auf diese Impedanz zu machen (die wohl irgendwie 200 Ohm ist oder so). Grüße, Sven
Ich würde einen normalen Koaxfeed vorsehen. Und hier mit einem Festmantelkabel direkt verlöten. Auf die eine Seite des Festmantelkabels ein SMA Stecker und hier direkt in den LNA rein. (Minicircuits). Da das ganze Schmalbandig sein soll würde ich noch über einen Filter vor dem LNA nachdenken, nicht das dir die Eingangsstufe durch andere Signale zugestopft wird. Man müsste mal schauen ob du hier einen passenden Filter bekommst.
Ich hätte den Stecker am LNA auch verlötet, der gehört ja eh fest zur Antenne; oder meinst Du, das ist zu unpraktisch? Hm. Irgendwie stelle ich mir vor, dass der von dem Stecker eingeführte Verlust + Rauschen nicht so toll ist :( Bandpass könnte man, wenn man eh schon dabei ist, auch als Microstrip auf die Platine vom LNA bauen, oder? Patch-Antennen sind ja angeblich eh sehr schmalbandig. Was ist ein Festmantelkabel, so ein ganz gewöhnliches Koaxkabel? Gruß, Sven
Sven B. schrieb: > bazo schrieb: >> Thermische Quellen haben erst mal keine Polarisationsebene, weil der >> Entstehungsprozess in Bezug auf die Polarisationsebene der EM-Welle >> völlig chaotisch verläuft. Durchläuft die EM Welle ein Medium kann es zu >> einer Polarisation kommen (Faraday rotation). > Ich denke, die Wellen haben immer eine Polarisationsebene, bei > thermischen Quellen ändert die sich nur in sehr kurzen Zeitabständen. Genau, und damit bekommst du bei einem linearen polarisierten Empfangssystem überwiegend eine falsche Ebene, weil nur ein Bruchteil der ankommenden Wellen mit der Polarisationsebene übereinstimmt. > Die Faraday-Rotation macht soweit ich weiß was anderes, die dreht die > Polarisationsrichtung bloß (aber es findet keine zirkular -> linear > Änderung statt). Schrieb ich doch, dreht das Feld bei einer linearen Polarisation und macht kein RHCP aus LHCP, damit ist es egal ob dein Empfangssystem RHCP oder LHCP ist. >> Dann hilft nur, Kreuzdipol, entsprechende Phasenleitungen und ein >> Transferrelais, das die Phasenleitung dann entsprechend umschaltet. > Das kann ich machen, aber ich finde es sehr fraglich, ob sich das lohnt. > Es bedeutet erstmal eine Menge Mehraufwand (und Rauschen), Allerhöchstens etwas Einfügedämpfung. > und im besten > Fall bringt das Umschalten zwischen linear und zirkular gerade mal 3dB > (wenn man annimmt, dass zumindest die Richtung der linearen bzw. > zirkularen Polarisation keinen festen Vorzug hat, was denke ich recht > gut gegeben ist). Nein, dein Signal hat über die Zeit keine feste Polarisationsebene, ergo verlierst du Pegel, weil halt die Ebenen nur sehr selten übereinstimmen. > Die Idee mit den DVB-T-Sticks ist schon gut, aber ehrlich gesagt ist das > einfach ein anderes Projekt. ;) > > Um nochmal auf die Antennen zurückzukommen, ich schätze mal, eine > Patchantenne mit Luft als Dielektrikum könnte man etwa so aufbauen: Zwei > lambda-halbe Kupferplatten, die untere etwas größer, in einem Abstand > von wenigen Zentimetern (... sollte der Abstand eigentlich entweder nahe > bei null oder nahe bei lambda halbe sein? Den Abstand ist ziemlich dicht, setz einfach Epsilon_r auf 1, dann sagt dir der Online-Kalkualtor schon, was für einen Abstand du brauchst. > Und noch eine Frage: Angenommen, ich führe den Microstrip-Feed direkt in > den LNA -- dann macht es nicht viel Sinn, für den Transport durch den > Feed die Impedanz auf 50 Ohm anzupassen, oder? Besser wäre ja, einfach > den Feed an den Rand der Antenne zu bauen (mit der richtigen Breite > etc.) und dann die Impedanzanpassung am LNA bezogen auf diese Impedanz > zu machen (die wohl irgendwie 200 Ohm ist oder so). Wie kommst du auf 200Ohm? Das hängt von dem verwendeten Transistor ab und nebenbei, die Impedanz für das Rauschminimum ist ein der Regel komplex (als mit Imaginäranteil) und obendrein noch vom Strom abhängig, der da durchfließt. Wenn du dir das Leben leicht machen willst, nimm als Eingangsstufe einen MMIC wie den MGA 62563, der hat eine anständige Rauschzahl (> 1.0dB) und ist vom Dynamikbereich richtig gut und ist an 50Ohm angepasst. > Bandpass könnte man, wenn man eh schon dabei ist, auch als Microstrip > auf die Platine vom LNA bauen, oder? Theoretisch ja, praktisch wird das sehr unhandlich, weil die Leitungen zu lang sind, nimm ein Helixfilter. > Patch-Antennen sind ja angeblich eh sehr schmalbandig. I. d. R > 5% > Was ist ein Festmantelkabel, so ein ganz gewöhnliches Koaxkabel? Nein, CU-Rohr, Telflon als Dielektrikum und dann einen versilberten CU-Draht als Innenleiter (UT-141 oder UT 085), normales Koax-Kabel hat PE als Diektrikum und wenn man den Aussenleiter irgendwo festlöten, schmilzt das PE, das ist Murks. Ansonsten gibt es noch Teflonkabel, das lässt sich auch noch gut am Aussenmantel löten.
Hallo! bazo schrieb: >> Ich denke, die Wellen haben immer eine Polarisationsebene, bei >> thermischen Quellen ändert die sich nur in sehr kurzen Zeitabständen. > Genau, und damit bekommst du bei einem linearen polarisierten > Empfangssystem überwiegend eine falsche Ebene, weil nur ein Bruchteil > der ankommenden Wellen mit der Polarisationsebene übereinstimmt. Aber thermische Quellen können ja auch zirkular polarisiertes Licht aussenden... und dann hat man wieder dasselbe Problem? Irgendwie verstehe ich nicht, warum ich das Empfangssystem auf eine bestimmte Polarisation optimieren soll, wenn ich absolut nichts über die eintreffende Polarisation weiß. Auch umschaltbar bringt mir ja nix, weil ich kann ja nicht im 10^-10-Sekunden-Takt umschalten um immer die richtige Polarisation für die drei Photonen zu haben, die gerade detektiert werden. Kann gut sein, dass ich hier was übersehe, aber mir fällt nicht auf was. >> Die Faraday-Rotation macht soweit ich weiß was anderes, die dreht die >> Polarisationsrichtung bloß (aber es findet keine zirkular -> linear >> Änderung statt). > > Schrieb ich doch, dreht das Feld bei einer linearen Polarisation und > macht kein RHCP aus LHCP, damit ist es egal ob dein Empfangssystem RHCP > oder LHCP ist. Ups, ich habe das "kein" überlesen ;) >> Um nochmal auf die Antennen zurückzukommen, ich schätze mal, eine >> Patchantenne mit Luft als Dielektrikum könnte man etwa so aufbauen: Zwei >> lambda-halbe Kupferplatten, die untere etwas größer, in einem Abstand >> von wenigen Zentimetern (... sollte der Abstand eigentlich entweder nahe >> bei null oder nahe bei lambda halbe sein? > > Den Abstand ist ziemlich dicht, setz einfach Epsilon_r auf 1, dann sagt > dir der Online-Kalkualtor schon, was für einen Abstand du brauchst. Hm, der den ich habe (http://www.emtalk.com/mpacalc.php) rechnet für jeden Abstand eine funktionierende Antenne aus, verrät aber nicht, wie groß der Loss dann ist ;) >> Und noch eine Frage: Angenommen, ich führe den Microstrip-Feed direkt in >> den LNA -- dann macht es nicht viel Sinn, für den Transport durch den >> Feed die Impedanz auf 50 Ohm anzupassen, oder? Besser wäre ja, einfach >> den Feed an den Rand der Antenne zu bauen (mit der richtigen Breite >> etc.) und dann die Impedanzanpassung am LNA bezogen auf diese Impedanz >> zu machen (die wohl irgendwie 200 Ohm ist oder so). > > Wie kommst du auf 200Ohm? Mit 200 Ohm meinte ich die Impedanz von der Antenne an deren Rand. Die vom Transistor ist natürlich anders. > Wenn du dir das Leben leicht machen willst, nimm als Eingangsstufe einen > MMIC wie den MGA 62563, der hat eine anständige Rauschzahl (> 1.0dB) und > ist vom Dynamikbereich richtig gut und ist an 50Ohm angepasst. 1dB Rauschen klingt ein bisschen grob für das Signal, was ich detektieren will... typische andere Empfangssysteme haben eher so < 0.3dB. Sowas benutze ich dann für die weiteren Stufen des Empfängers. Oder meinst Du, das ist verglichen mit der Antenne vernachlässigbar? >> Bandpass könnte man, wenn man eh schon dabei ist, auch als Microstrip >> auf die Platine vom LNA bauen, oder? > > Theoretisch ja, praktisch wird das sehr unhandlich, weil die Leitungen > zu lang sind, nimm ein Helixfilter. Da gibt es aber auch so coole Designs, mit so fraktal-artigem Layout, die dann relativ klein sind... sowas könnte man auch mal probieren! Wenn das nicht funktioniert, komme ich auf den Helixfilter zurück. ;) >> Patch-Antennen sind ja angeblich eh sehr schmalbandig. > I. d. R > 5% Also nicht Welten von den gewünschen 1-2% entfernt. ;) >> Was ist ein Festmantelkabel, so ein ganz gewöhnliches Koaxkabel? > > Nein, CU-Rohr, Telflon als Dielektrikum und dann einen versilberten > CU-Draht als Innenleiter (UT-141 oder UT 085), normales Koax-Kabel hat > PE als Diektrikum und wenn man den Aussenleiter irgendwo festlöten, > schmilzt das PE, das ist Murks. Ansonsten gibt es noch Teflonkabel, das > lässt sich auch noch gut am Aussenmantel löten. Ah, okay. Kann man nicht einfach das Plastik ein bisschen wegmachen an der Stelle wo man lötet? Die paar Millimeter sollten bei der Wellenlänge egal sein. Grüße, Sven
Sven B. schrieb: > Hallo! > bazo schrieb: >>> Ich denke, die Wellen haben immer eine Polarisationsebene, bei >>> thermischen Quellen ändert die sich nur in sehr kurzen Zeitabständen. >> Genau, und damit bekommst du bei einem linearen polarisierten >> Empfangssystem überwiegend eine falsche Ebene, weil nur ein Bruchteil >> der ankommenden Wellen mit der Polarisationsebene übereinstimmt. > Aber thermische Quellen können ja auch zirkular polarisiertes Licht > aussenden... und dann hat man wieder dasselbe Problem? > Irgendwie verstehe ich nicht, warum ich das Empfangssystem auf eine > bestimmte Polarisation optimieren soll, wenn ich absolut nichts über die > eintreffende Polarisation weiß. Auch umschaltbar bringt mir ja nix, weil > ich kann ja nicht im 10^-10-Sekunden-Takt umschalten um immer die > richtige Polarisation für die drei Photonen zu haben, die gerade > detektiert werden. > Kann gut sein, dass ich hier was übersehe, aber mir fällt nicht auf was. Das du mit einer umschaltbaren Antenne RHCP/LHCP immer im ungünstigesten Fall -3dB Verluste so dem optimalen Empfangssystem hast, bei einem linearen Empfangssystem bis du unter den -3dB. >>> Patchantenne mit Luft als Dielektrikum könnte man etwa so aufbauen: Zwei >>> lambda-halbe Kupferplatten, die untere etwas größer, in einem Abstand >>> von wenigen Zentimetern (... sollte der Abstand eigentlich entweder nahe >>> bei null oder nahe bei lambda halbe sein? >> >> Den Abstand ist ziemlich dicht, setz einfach Epsilon_r auf 1, dann sagt >> dir der Online-Kalkualtor schon, was für einen Abstand du brauchst. > Hm, der den ich habe (http://www.emtalk.com/mpacalc.php) rechnet für > jeden Abstand eine funktionierende Antenne aus, verrät aber nicht, wie > groß der Loss dann ist ;) Ich würde mir eher Gedanken über die Anpassung an den LNA machen, als versuchen den Abstand zwischen Patch und Refelktor zu optimieren, da holst du mit der Anpassung mehr raus. Das meine ich auch im Stil, saubere, wetterfester aufbau, kein galvanisches Element was zu Korrosion führt. >>> Und noch eine Frage: Angenommen, ich führe den Microstrip-Feed direkt in>>> den LNA -- dann macht es nicht viel Sinn, für den Transport durch den >>> Feed die Impedanz auf 50 Ohm anzupassen, oder? Besser wäre ja, einfach >>> den Feed an den Rand der Antenne zu bauen (mit der richtigen Breite >>> etc.) und dann die Impedanzanpassung am LNA bezogen auf diese Impedanz >>> zu machen (die wohl irgendwie 200 Ohm ist oder so). >> >> Wie kommst du auf 200Ohm? > Mit 200 Ohm meinte ich die Impedanz von der Antenne an deren Rand. Die > vom Transistor ist natürlich anders. Eine LNA zu konstruieren, der eine entsprechende Rauschanpassung hat und gleichzeitig unbedingt stabil ist (http://www.microwaves101.com/encyclopedia/kfactor.cfm) ist schon ein gutes Stück Arbeit und erfordert einiges an Erfahrung auf dem Gebiet Hochfrequenz. >> Wenn du dir das Leben leicht machen willst, nimm als Eingangsstufe einen >> MMIC wie den MGA 62563, der hat eine anständige Rauschzahl (> 1.0dB) und >> ist vom Dynamikbereich richtig gut und ist an 50Ohm angepasst. > 1dB Rauschen klingt ein bisschen grob für das Signal, was ich > detektieren will... typische andere Empfangssysteme haben eher so < > 0.3dB. Sowas benutze ich dann für die weiteren Stufen des Empfängers. > Oder meinst Du, das ist verglichen mit der Antenne vernachlässigbar? Siehe oben, das ist alles andere als banal, ein MMIC ist zwar schlechter aber KISS (Keep it simple and stupid) >>> Bandpass könnte man, wenn man eh schon dabei ist, auch als Microstrip >>> auf die Platine vom LNA bauen, oder? >> >> Theoretisch ja, praktisch wird das sehr unhandlich, weil die Leitungen >> zu lang sind, nimm ein Helixfilter. > Da gibt es aber auch so coole Designs, mit so fraktal-artigem Layout, > die dann relativ klein sind... sowas könnte man auch mal probieren! > Wenn das nicht funktioniert, komme ich auf den Helixfilter zurück. ;) Hast du Zugriff auf eine NWA/Richtkoppler/Messsender? Ohne das notwendige Messequipment wird es sehr schwer, da überhaupt was hinzu bekommen. >>> Was ist ein Festmantelkabel, so ein ganz gewöhnliches Koaxkabel? >> >> Nein, CU-Rohr, Telflon als Dielektrikum und dann einen versilberten >> CU-Draht als Innenleiter (UT-141 oder UT 085), normales Koax-Kabel hat >> PE als Diektrikum und wenn man den Aussenleiter irgendwo festlöten, >> schmilzt das PE, das ist Murks. Ansonsten gibt es noch Teflonkabel, das >> lässt sich auch noch gut am Aussenmantel löten. > Ah, okay. Kann man nicht einfach das Plastik ein bisschen wegmachen an > der Stelle wo man lötet? Die paar Millimeter sollten bei der Wellenlänge > egal sein. CU ist ein guter Wärmeleiter, beim Löten leitet des Aussenleiter leidet das Dielektrikum, deswegen lötet man den Innenleiter und der Aussenleiter wird (ausser bei PTFE-Kabel) halt mechanisch befestigt.
bazo schrieb: > Das du mit einer umschaltbaren Antenne RHCP/LHCP immer im ungünstigesten > Fall -3dB Verluste so dem optimalen Empfangssystem hast, bei einem > linearen Empfangssystem bis du unter den -3dB. Aber wenn sich die Polarisation ein paar hunderttausendmal pro Sekunde ändert, nützt mir umschaltbar ja nix. Ich versteh's leider immer noch nicht. ;) > Ich würde mir eher Gedanken über die Anpassung an den LNA machen, als > versuchen den Abstand zwischen Patch und Refelktor zu optimieren, da > holst du mit der Anpassung mehr raus. Das meine ich auch im Stil, > saubere, wetterfester aufbau, kein galvanisches Element was zu Korrosion > führt. Ok, gut. > Siehe oben, das ist alles andere als banal, ein MMIC ist zwar schlechter > aber KISS (Keep it simple and stupid) Aber die 432MHz-Designs von den Funkamateuren sind ja schon fast das was ich brauche. Ich hatte eigentlich vor, davon eins aufzubauen und dann das Input Matching ein bisschen zu verdrehen. Das sollte bei dem kleinen Frequenzunterschied (408 <> 432MHz) doch hinhauen, oder? Mit meiner beschränkten Erfahrung könnte ich mir sogar vorstellen, dass die breitbandig genug sind, um ohne Änderungen zu funktionieren. > Hast du Zugriff auf eine NWA/Richtkoppler/Messsender? Ohne das > notwendige Messequipment wird es sehr schwer, da überhaupt was hinzu > bekommen. Ich habe einen Spectrum Analyzer mit Tracking Generator, ja. Richtkoppler kann man ja günstig kaufen, oder selber bauen. > CU ist ein guter Wärmeleiter, beim Löten leitet des Aussenleiter leidet > das Dielektrikum, deswegen lötet man den Innenleiter und der > Aussenleiter wird (ausser bei PTFE-Kabel) halt mechanisch befestigt. Ok, also den Außenleiter mit einer Schraube festzudrehen müsste funktionieren? Grüße, Sven
Hm, hab mich gerade mal umgeschaut, so ein großes Kupferblech ist gar nicht so einfach zu kriegen! Ist auch irgenwie relativ teuer, wenn man bedenkt, dass man ja immer zwei Stücke pro Antenne braucht... Was es günstig gibt ist so Kupferfolie, aber das ist wahrscheinlich Pfusch? Es ist nichtmal einfach, die irgendwo aufzukleben, weil quasi jedes Material eine relevante Permittivität hat (unter 3 oder so gibt's da kaum was).
Sven B. schrieb: > bazo schrieb: >> Das du mit einer umschaltbaren Antenne RHCP/LHCP immer im ungünstigesten >> Fall -3dB Verluste so dem optimalen Empfangssystem hast, bei einem >> linearen Empfangssystem bis du unter den -3dB. > Aber wenn sich die Polarisation ein paar hunderttausendmal pro Sekunde > ändert, nützt mir umschaltbar ja nix. Ich versteh's leider immer noch > nicht. ;) Setzen wir mal vor raus, das die Polarisation sich regelmäßig ändert und über einen Winkel von 180° gleichmäßig verteilt ist. Dann haben wir bei 0° Differenz 0dD Verlust, bei 90° -20dB, bei 180 wieder 0dB, bei 270° wieder -20dB. Den Verlauf über die 360° aufintegrieren und dann das ganz mal mit konstant -3dB. Dann entschiedest du, was in der Summe mehr liefert die linear Polarisation oder eine zirkulare Polarisation. >> Siehe oben, das ist alles andere als banal, ein MMIC ist zwar schlechter >> aber KISS (Keep it simple and stupid) > Aber die 432MHz-Designs von den Funkamateuren sind ja schon fast das was > ich brauche. Ich hatte eigentlich vor, davon eins aufzubauen und dann > das Input Matching ein bisschen zu verdrehen. Das sollte bei dem kleinen > Frequenzunterschied (408 <> 432MHz) doch hinhauen, oder? > Mit meiner beschränkten Erfahrung könnte ich mir sogar vorstellen, dass > die breitbandig genug sind, um ohne Änderungen zu funktionieren. Als Beispiel: LNA 432-1302 DJ9BV, 432MHz 0.3dbNF 410MHz 0,7db NF Für die anderen Bauvorschläge habe ich jetzt auf die Schnelle keine Kurven gefunden, sondern nur die Angabe für 432MHz, aber das sind i. D. R. Schmalbanddesigns, weil diejenigen, die so Preamplifier einsetzen sich eh nur im Bereich 432,000-432,800MHz bewegen. Zu Abgleich benötigt man man an (S)PANFI das auf der Frequenz funktioniert (AFU Design gehen halt da nicht) oder mindestens eine Rauschquelle mit sehr guter Anpassung und einen passenden Empfänger mit abschaltbarer AGC. >> Hast du Zugriff auf eine NWA/Richtkoppler/Messsender? Ohne das >> notwendige Messequipment wird es sehr schwer, da überhaupt was hinzu >> bekommen. > Ich habe einen Spectrum Analyzer mit Tracking Generator, ja. Das mit dem SA + TR ist schon mal sehr gut, weil man i. D. R. simuliert, baut, mißt, dann seine Simulation an die Realität anpasst, noch mal baut und mißt und nach dem 3 mal ist man so weit, das man zufrieden ist. > Richtkoppler kann man ja günstig kaufen, oder selber bauen. Für den Richtkoppler gilt Richtschärfe > 30dB, sonst gilt, wer misst, misst Mist. Auch der Selbstbau sieht einfacher aus, als es ist. Die Messbrücken, die so vorgestellt werden, sind auch nicht ohne Tücken. Dazu gabe es mal einen Erfahrungsbericht in den UKW-Berichten. >> CU ist ein guter Wärmeleiter, beim Löten leitet des Aussenleiter leidet >> das Dielektrikum, deswegen lötet man den Innenleiter und der >> Aussenleiter wird (ausser bei PTFE-Kabel) halt mechanisch befestigt. > Ok, also den Außenleiter mit einer Schraube festzudrehen müsste > funktionieren? Wenn du einen kleinen Klemmblock baue kannst, würde ich das bei so machen oder halt doch Semirigid nehmen (auf AFU-Märkten bekommt man oft ausgebaute Kabel sehr günstig mit SMA_Stecker, Neuware ist teuer) > Hm, hab mich gerade mal umgeschaut, so ein großes Kupferblech ist gar > nicht so einfach zu kriegen! Ist auch irgenwie relativ teuer, wenn man > bedenkt, dass man ja immer zwei Stücke pro Antenne braucht... Cu ist halt teuer, u. U Messing, aber das schenkt sich nicht viel. Schua halt mal da. http://www.mikrocontroller.net/articles/Eisenwarenversender > Was es günstig gibt ist so Kupferfolie, aber das ist wahrscheinlich > Pfusch? Es ist nichtmal einfach, die irgendwo aufzukleben, weil quasi > jedes Material eine relevante Permittivität hat (unter 3 oder so gibt's > da kaum was). Kann man machen, allerdings baust dann einen Antenne, vermisst die, korrigierst dann deine Berechnung um den Faktor, baust noch mal und hoffst dann, das du richtig liegst. Wobei du dann auch schauen kannst, ob du 0.5FR4 mit einseitigem CU Auflage bekommst, das ist einfach, weil dir niemand sagen kann, ob deine aufgeklebte CU Folie, Kleber und Trägermaterial nicht doch einen höheren Dielektrischer Verlustfaktor hat, als FR4. Aber mal was ganz anderes noch (aus Interresse), wie hoch ist den die zu erwartende Feldstärke? Mit einer anständigen EME-Anlage bekommt man einige dB Sonnenrauschen hin, das ist aber im Bereich von 20dBD Gewinn. Ein Quasar liegt da doch sicherlich deutlich unter dem Pegel der Sonne. Wieviele Patchantennen braucht man den überhaupt, das man einen auswertbaren Pegel bekommt?
Hallo! bazo schrieb: > Sven B. schrieb: >> bazo schrieb: >>> Das du mit einer umschaltbaren Antenne RHCP/LHCP immer im ungünstigesten >>> Fall -3dB Verluste so dem optimalen Empfangssystem hast, bei einem >>> linearen Empfangssystem bis du unter den -3dB. >> Aber wenn sich die Polarisation ein paar hunderttausendmal pro Sekunde >> ändert, nützt mir umschaltbar ja nix. Ich versteh's leider immer noch >> nicht. ;) > > Setzen wir mal vor raus, das die Polarisation sich regelmäßig ändert und > über einen Winkel von 180° gleichmäßig verteilt ist. Dann haben wir bei > 0° Differenz 0dD Verlust, bei 90° -20dB, bei 180 wieder 0dB, bei 270° > wieder -20dB. Den Verlauf über die 360° aufintegrieren und dann das ganz > mal mit konstant -3dB. Dann entschiedest du, was in der Summe mehr > liefert die linear Polarisation oder eine zirkulare Polarisation. Da gehst Du jetzt aber davon aus, dass die Strahlung von der Quelle immer linear polarisiert ist. Das ist doch aber gar nicht gegeben. > Als Beispiel: LNA 432-1302 DJ9BV, 432MHz 0.3dbNF 410MHz 0,7db NF > Für die anderen Bauvorschläge habe ich jetzt auf die Schnelle keine > Kurven gefunden, sondern nur die Angabe für 432MHz, aber das sind i. D. > R. Schmalbanddesigns, weil diejenigen, die so Preamplifier einsetzen > sich eh nur im Bereich 432,000-432,800MHz bewegen. Hmm, okay. :( Aber immer noch besser als 1dB NF! :) > Das mit dem SA + TR ist schon mal sehr gut, weil man i. D. R. simuliert, > baut, mißt, dann seine Simulation an die Realität anpasst, noch mal baut > und mißt und nach dem 3 mal ist man so weit, das man zufrieden ist. Jup, das ist der Plan. ;) >> Richtkoppler kann man ja günstig kaufen, oder selber bauen. > Für den Richtkoppler gilt Richtschärfe > 30dB, sonst gilt, wer misst, > misst Mist. Auch der Selbstbau sieht einfacher aus, als es ist. Die > Messbrücken, die so vorgestellt werden, sind auch nicht ohne Tücken. > Dazu gabe es mal einen Erfahrungsbericht in den UKW-Berichten. Ok, dann ist kaufen vielleicht doch günstiger. Wobei man das Ding ja zumindest gut vermessen kann, dann sieht man ja, ob's funktioniert. >> Hm, hab mich gerade mal umgeschaut, so ein großes Kupferblech ist gar >> nicht so einfach zu kriegen! Ist auch irgenwie relativ teuer, wenn man >> bedenkt, dass man ja immer zwei Stücke pro Antenne braucht... > Cu ist halt teuer, u. U Messing, aber das schenkt sich nicht viel. Nö, wahrscheinlich nicht. >> Was es günstig gibt ist so Kupferfolie, aber das ist wahrscheinlich >> Pfusch? Es ist nichtmal einfach, die irgendwo aufzukleben, weil quasi >> jedes Material eine relevante Permittivität hat (unter 3 oder so gibt's >> da kaum was). > Kann man machen, allerdings baust dann einen Antenne, vermisst die, > korrigierst dann deine Berechnung um den Faktor, baust noch mal und > hoffst dann, das du richtig liegst. Wobei du dann auch schauen kannst, > ob du 0.5FR4 mit einseitigem CU Auflage bekommst, das ist einfach, weil > dir niemand sagen kann, ob deine aufgeklebte CU Folie, Kleber und > Trägermaterial nicht doch einen höheren Dielektrischer Verlustfaktor > hat, als FR4. Ja, stimmt schon, gibt sich wahrscheinlich nix. Selbst Holz hat schon irgendwie e = 3.5 oder so. > Aber mal was ganz anderes noch (aus Interresse), wie hoch ist den die zu > erwartende Feldstärke? > Mit einer anständigen EME-Anlage bekommt man einige dB Sonnenrauschen > hin, das ist aber im Bereich von 20dBD Gewinn. Ein Quasar liegt da doch > sicherlich deutlich unter dem Pegel der Sonne. Wieviele Patchantennen > braucht man den überhaupt, das man einen auswertbaren Pegel bekommt? Tja, es ist schon sehr fraglich ob das funktioniert. Der Pegel liegt i.d.R. so bei einigen hundert Jansky (Jy). Die Sonne hat, wenn ich mich richtig erinnere, so im Bereich 10^6 bis 10^7 Jy. Grüße, Sven
Sven B. schrieb: > Hallo! > > bazo schrieb: >> Sven B. schrieb: >>> bazo schrieb: >>>> Das du mit einer umschaltbaren Antenne RHCP/LHCP immer im ungünstigesten >>>> Fall -3dB Verluste so dem optimalen Empfangssystem hast, bei einem >>>> linearen Empfangssystem bis du unter den -3dB. >>> Aber wenn sich die Polarisation ein paar hunderttausendmal pro Sekunde >>> ändert, nützt mir umschaltbar ja nix. Ich versteh's leider immer noch >>> nicht. ;) >> >> Setzen wir mal vor raus, das die Polarisation sich regelmäßig ändert und >> über einen Winkel von 180° gleichmäßig verteilt ist. Dann haben wir bei >> 0° Differenz 0dD Verlust, bei 90° -20dB, bei 180 wieder 0dB, bei 270° >> wieder -20dB. Den Verlauf über die 360° aufintegrieren und dann das ganz >> mal mit konstant -3dB. Dann entschiedest du, was in der Summe mehr >> liefert die linear Polarisation oder eine zirkulare Polarisation. > Da gehst Du jetzt aber davon aus, dass die Strahlung von der Quelle > immer linear polarisiert ist. Das ist doch aber gar nicht gegeben. Der Vektor des E-Feldes ist linear, nur das der Vektor sich zeitlich auf den Bezug zur Antenne ändert, stimmt der über ein maximale Spannung, stehen sie senkrecht minimale Spannung. >> Als Beispiel: LNA 432-1302 DJ9BV, 432MHz 0.3dbNF 410MHz 0,7db NF >> Für die anderen Bauvorschläge habe ich jetzt auf die Schnelle keine >> Kurven gefunden, sondern nur die Angabe für 432MHz, aber das sind i. D. >> R. Schmalbanddesigns, weil diejenigen, die so Preamplifier einsetzen >> sich eh nur im Bereich 432,000-432,800MHz bewegen. > Hmm, okay. :( > Aber immer noch besser als 1dB NF! :) Naja, entweder kaufst du die Preamp fertig oder baust sie auf und brauchst dann entsprechende Messmittel oder nimmst was breitbandiges was etwas schlechter ist und musst nichts abgleichen. >>> Was es günstig gibt ist so Kupferfolie, aber das ist wahrscheinlich >>> Pfusch? Es ist nichtmal einfach, die irgendwo aufzukleben, weil quasi >>> jedes Material eine relevante Permittivität hat (unter 3 oder so gibt's >>> da kaum was). >> Kann man machen, allerdings baust dann einen Antenne, vermisst die, >> korrigierst dann deine Berechnung um den Faktor, baust noch mal und >> hoffst dann, das du richtig liegst. Wobei du dann auch schauen kannst, >> ob du 0.5FR4 mit einseitigem CU Auflage bekommst, das ist einfach, weil >> dir niemand sagen kann, ob deine aufgeklebte CU Folie, Kleber und >> Trägermaterial nicht doch einen höheren Dielektrischer Verlustfaktor >> hat, als FR4. > Ja, stimmt schon, gibt sich wahrscheinlich nix. Selbst Holz hat schon > irgendwie e = 3.5 oder so. Epsilon er ist unwichtig für die Verluste, der dielektrischer Verlustfaktor ist die entscheidende Kenngröße und die muss man erst mal bei 400MHz kennen. >> Aber mal was ganz anderes noch (aus Interresse), wie hoch ist den die zu >> erwartende Feldstärke? >> Mit einer anständigen EME-Anlage bekommt man einige dB Sonnenrauschen >> hin, das ist aber im Bereich von 20dBD Gewinn. Ein Quasar liegt da doch >> sicherlich deutlich unter dem Pegel der Sonne. Wieviele Patchantennen >> braucht man den überhaupt, das man einen auswertbaren Pegel bekommt? > Tja, es ist schon sehr fraglich ob das funktioniert. Der Pegel liegt > i.d.R. so bei einigen hundert Jansky (Jy). Die Sonne hat, wenn ich mich > richtig erinnere, so im Bereich 10^6 bis 10^7 Jy. Das klingt aber nicht sehr optimistisch.
bazo schrieb: > Naja, entweder kaufst du die Preamp fertig oder baust sie auf und > brauchst dann entsprechende Messmittel oder nimmst was breitbandiges was > etwas schlechter ist und musst nichts abgleichen. Ich glaube, ich werde erstmal ein bisschen rumprobieren, dann kriege ich ja ein Gefühl für die Sache. Danach ist es sicher leichter, da eine vernünftige Lösung zu finden. > Epsilon er ist unwichtig für die Verluste, der dielektrischer > Verlustfaktor ist die entscheidende Kenngröße und die muss man erst mal > bei 400MHz kennen. Ah, okay, das habe ich missverstanden. Ich dachte, der hängt mit der Permittivität zusammen. Wie wäre es zum Beispiel mit Styropor (Polystyrol) als Dielektrikum? So typische Styroporplatten haben ja wohl einen extrem großen Luftanteil (98%?), außerdem scheint der Dielectric Loss von Polystyrol relativ klein zu sein (ein achzigstel von FR4, siehe http://www.rfcafe.com/references/electrical/dielectric-constants-strengths.htm). Das mit Kupferfolie bekleben wäre extrem leicht herzustellen und relativ billig. Die paar Mikrometer Klebstoff machen einem da ganz sicher keinen Strich durch die Rechnung. Was meinst Du? Könnte auch eine extrem schlechte Idee sein, weil das Medium nicht homogen ist, das kann ich aber nicht abschätzen. :( >>> Aber mal was ganz anderes noch (aus Interresse), wie hoch ist den die zu >>> erwartende Feldstärke? >>> Mit einer anständigen EME-Anlage bekommt man einige dB Sonnenrauschen >>> hin, das ist aber im Bereich von 20dBD Gewinn. Ein Quasar liegt da doch >>> sicherlich deutlich unter dem Pegel der Sonne. Wieviele Patchantennen >>> braucht man den überhaupt, das man einen auswertbaren Pegel bekommt? >> Tja, es ist schon sehr fraglich ob das funktioniert. Der Pegel liegt >> i.d.R. so bei einigen hundert Jansky (Jy). Die Sonne hat, wenn ich mich >> richtig erinnere, so im Bereich 10^6 bis 10^7 Jy. > > Das klingt aber nicht sehr optimistisch. Ist es auch nicht. Andererseits: Mit meiner 1 m²-Schüssel bei 10GHz und einem fünf-Euro Fernseh-Satelliten-LNB hatte die Sonne schon ein S/N von etwa 1000 (siehe [1] Seite 7 unten). Das wären schon die 4 benötigten Größenordnungen. Plus Integrationszeit... ich weiß nicht, es könnte gehen, und wenn es nicht geht, gibt es genug andere Sachen, die man mit dem Aufbau machen kann. Zugegebenermaßen hat so eine 1 m²-Schüssel natürlich bei 10GHz auch schon einen ganz ordentlichen Gain, verglichen mit so einer Patch-Antenne. Grüße, Sven ______ [1] http://files.feorar.org/radiotelescope.pdf
Ah, ich vergaß -- wenn Du Dir zum Beispiel diesen LNA anschaust, der hat eine Kurve für das Rauschen, die sieht ziemlich flach aus. Da ändert sich bestimmt nicht viel zwischen 408 und 432MHz. Der Gain ist sogar ein bisschen besser, wenn die Frequenz etwas niedriger ist. http://www.zalio.id.au/LNA432.html
Sven B. schrieb: >> Naja, entweder kaufst du die Preamp fertig oder baust sie auf und >> brauchst dann entsprechende Messmittel oder nimmst was breitbandiges was >> etwas schlechter ist und musst nichts abgleichen. > Ich glaube, ich werde erstmal ein bisschen rumprobieren, dann kriege ich > ja ein Gefühl für die Sache. Danach ist es sicher leichter, da eine > vernünftige Lösung zu finden. Noch ein Hinweis, das Rauschminimum von LNA fällt nicht mit dem Max-Gain zusammen. >> Epsilon er ist unwichtig für die Verluste, der dielektrischer >> Verlustfaktor ist die entscheidende Kenngröße und die muss man erst mal >> bei 400MHz kennen. > Ah, okay, das habe ich missverstanden. Ich dachte, der hängt mit der > Permittivität zusammen. > Wie wäre es zum Beispiel mit Styropor (Polystyrol) als Dielektrikum? So > typische Styroporplatten haben ja wohl einen extrem großen Luftanteil > (98%?), außerdem scheint der Dielectric Loss von Polystyrol relativ > klein zu sein (ein achzigstel von FR4, siehe > http://www.rfcafe.com/references/electrical/dielectric-constants-strengths.htm). Hm, FR4 0.008 auf 3GHz? Ich weiß nicht, Bungard sagt 0.02 bei 1MHz. Der Wert erscheint mir doch sehr optimistisch. PE, das ist auch noch gut und lässt sich besser bearbeiten. >>> Tja, es ist schon sehr fraglich ob das funktioniert. Der Pegel liegt >>> i.d.R. so bei einigen hundert Jansky (Jy). Die Sonne hat, wenn ich mich >>> richtig erinnere, so im Bereich 10^6 bis 10^7 Jy. >> >> Das klingt aber nicht sehr optimistisch. > Ist es auch nicht. Andererseits: Mit meiner 1 m²-Schüssel bei 10GHz und > einem fünf-Euro Fernseh-Satelliten-LNB hatte die Sonne schon ein S/N von > etwa 1000 (siehe [1] Seite 7 unten). Das wären schon die 4 benötigten > Größenordnungen. Plus Integrationszeit... ich weiß nicht, es könnte > gehen, und wenn es nicht geht, gibt es genug andere Sachen, die man mit > dem Aufbau machen kann. Zugegebenermaßen hat so eine 1 m²-Schüssel > natürlich bei 10GHz auch schon einen ganz ordentlichen Gain, verglichen > mit so einer Patch-Antenne. Glaubt man der Kurve aus http://www.whcpdpqi.homepage.t-online.de/Beobachtbare-Quellen/1,000000586832,8,1 liefert die Sonne auf 12GHz sehr viel mehr Strahlung als auf 432MHz, das macht dann -35dB Unterschied für den Spiegel gegen die Patchantenne und nochmal den Faktor >= 20 weniger im Vergleich 12GHz <->408/432MHz. Wenn das nicht reicht, doch Yagis oder Helix (auch wenn da mechanisch mehr Aufwand ist)? Auf jeden Fall schreib mal, was aus deinem Projekt rausgekommen ist.
Andreas F. schrieb: > Noch ein Hinweis, das Rauschminimum von LNA fällt nicht mit dem Max-Gain > zusammen. Ja, danke, ist bekannt. ;) > Hm, FR4 0.008 auf 3GHz? Ich weiß nicht, Bungard sagt 0.02 bei 1MHz. Der > Wert erscheint mir doch sehr optimistisch. PE, das ist auch noch gut und > lässt sich besser bearbeiten. Ok. Was sagst Du zu der Styropor-Lösung -- da sollte der Verlustfaktor ja fast egal sein, weil's hauptsächlich Luft ist, oder? > Glaubt man der Kurve aus > http://www.whcpdpqi.homepage.t-online.de/Beobachtbare-Quellen/1,000000586832,8,1 > liefert die Sonne auf 12GHz sehr viel mehr Strahlung als auf 432MHz, das > macht dann -35dB Unterschied für den Spiegel gegen die Patchantenne und > nochmal den Faktor >= 20 weniger im Vergleich 12GHz <->408/432MHz. Der Kurve muss man wohl glauben, weil das quasi das einzige Diagramm dieser Art ist, was es gibt :D Ich habe hier ein Buch über Radioastronomie, da ist genau dasselbe Diagramm drin. Wobei man das mit der Sonne leicht überprüfen kann, das ist im wesentlichen einfach das Planck-Spektrum. Das passt schon so, mehr oder weniger. > Wenn das nicht reicht, doch Yagis oder Helix (auch wenn da mechanisch > mehr Aufwand ist)? Wohl oder übel. Aber wie gesagt, mit Patch-Antennen aus Kupferfolie könnte ich mir auch gut 15 oder 20 Antennen vorstellen (die stapelt man halt irgendwo im Keller und legt sie dann auf die Wiese) -- aber 15 Yagi-Antennen? Das ist nicht machbar. Plus, wenn du dir überlegst, dass ein Objekt sagen wir für eine Stunde im Gesichtsfeld einer solchen Yagi-Antenne bleibt (das wären 15 Grad Gesichtsfeld), dann musst du alle 4 Minuten eine der Antennen nachjustieren -- das ist auch ein ganz schöner Aufwand beim Beobachten! > Auf jeden Fall schreib mal, was aus deinem Projekt rausgekommen ist. Gern :) Es liegt mir fern, hier Links zu spammen, aber ich habe einen Blog [1] in dem ich das meiste aufschreibe, was mir an Interessantem begegnet. Grüße, Sven ________ [1] http://scummos.blogspot.de/
>> Hm, FR4 0.008 auf 3GHz? Ich weiß nicht, Bungard sagt 0.02 bei 1MHz. Der >> Wert erscheint mir doch sehr optimistisch. PE, das ist auch noch gut und >> lässt sich besser bearbeiten. > Ok. Was sagst Du zu der Styropor-Lösung -- da sollte der Verlustfaktor > ja fast egal sein, weil's hauptsächlich Luft ist, oder? Muss man halt mit was speziellem kleben und Styropor ist halt mechanisch nicht so stabil, ich bin da eher von der Mechanikerfraktion mit Gewinde bohren und schrauben, deswegen wäre mir PE lieber. >> Glaubt man der Kurve aus >> http://www.whcpdpqi.homepage.t-online.de/Beobachtbare-Quellen/1,000000586832,8,1 >> liefert die Sonne auf 12GHz sehr viel mehr Strahlung als auf 432MHz, das >> macht dann -35dB Unterschied für den Spiegel gegen die Patchantenne und >> nochmal den Faktor >= 20 weniger im Vergleich 12GHz <->408/432MHz. > Der Kurve muss man wohl glauben, weil das quasi das einzige Diagramm > dieser Art ist, was es gibt :D Gibt es da wirklich nicht anderes, ausführlicheres oder pinselt da mal jeder von dem Gleichen ab? >> Wenn das nicht reicht, doch Yagis oder Helix (auch wenn da mechanisch >> mehr Aufwand ist)? > Wohl oder übel. Aber wie gesagt, mit Patch-Antennen aus Kupferfolie > könnte ich mir auch gut 15 oder 20 Antennen vorstellen (die stapelt man > halt irgendwo im Keller und legt sie dann auf die Wiese) -- aber 15 > Yagi-Antennen? Das ist nicht machbar. Plus, wenn du dir überlegst, dass > ein Objekt sagen wir für eine Stunde im Gesichtsfeld einer solchen > Yagi-Antenne bleibt (das wären 15 Grad Gesichtsfeld), dann musst du alle > 4 Minuten eine der Antennen nachjustieren -- das ist auch ein ganz > schöner Aufwand beim Beobachten! Warum 15 Yagis, der Gewinn einer Yagis ist ja deutlich höher als eine Patchantenne, deswegen braucht man weniger. Eine 2m lange UL Yagi im Design DK7ZB liefert dir schon mal ca 13dBD. Wobei man halt dann H/V-Rotor braucht und irgendein dussliger Atmel o. ä. den Rest macht oder man stellt die Achse (*) halt gleich richtig und verpasst jedem Teil einfach einen passenden Getriebmotor. * Keine Ahnung, wie die richtige Aufhängung heißt, meine aktive Zeit als Hobbyastronom ist 25 Jahre her.
Andreas F. schrieb: >> Ok. Was sagst Du zu der Styropor-Lösung -- da sollte der Verlustfaktor >> ja fast egal sein, weil's hauptsächlich Luft ist, oder? > > Muss man halt mit was speziellem kleben und Styropor ist halt mechanisch > nicht so stabil, ich bin da eher von der Mechanikerfraktion mit Gewinde > bohren und schrauben, deswegen wäre mir PE lieber. Da hast du natürlich Recht, besser wird es mit PE allemal ;) Vielleicht baue ich auch ein paar Prototypen aus Styropor und steige dann auf PE um. Immerhin scheint das ja einigermaßen bezahlbar zu sein. Wie ist das, kann ich zwei Kupferstücke für den Patch zusammenlöten, oder gibt das (relevante) Diskontinuitäten an der Lötstelle? Holz als Dielektrikum kann man wohl vergessen, wenn man sich die Werte so anguckt. Das wäre auch ganz praktisch gewesen. >> Der Kurve muss man wohl glauben, weil das quasi das einzige Diagramm >> dieser Art ist, was es gibt :D > > Gibt es da wirklich nicht anderes, ausführlicheres oder pinselt da mal > jeder von dem Gleichen ab? Vielleicht ist das Problem, dass dieses Diagramm so viele Größenordnungen enthält für die Frequenz... es gibt denke ich kaum Projekte, die so breitbandig beobachten. Deshalb muss man sich die Daten wohl von verschiedenen Projekten zusammensuchen und die müssen auch noch irgendwie zusammenpassen (was gerade bei der Sonne, die ihre Intensität ständig ändert, evtl. gar nicht so einfach ist). Das ist aber bloß geraten, ich weiß es nicht. "Schmalbandige" Spektren von den ganzen Objekten gibt es jedenfalls genug. > Warum 15 Yagis, der Gewinn einer Yagis ist ja deutlich höher als eine > Patchantenne, deswegen braucht man weniger. Eine 2m lange UL Yagi im > Design DK7ZB liefert dir schon mal ca 13dBD. So eine Antenne drehbar (und dann auch noch automatisch!) zu montieren, ist ein riesiger Aufwand. Eine entsprechende Montierung zu kaufen kostet Größenordnung 1000 Euro. Es gibt Hobbyastronomen, die aus Yagi-Antennen Interferometer bauen -- aber diesen Weg wollte ich eigentlich gerade vermeiden, als ich mir das so überlegt habe mit diesen omnidirektionalen Antennen. Die Möglichkeit, dass es einfach nicht funktioniert, habe ich einkalkuliert; wenn das so ist, dann werde ich das aufschreiben und dann ist wenigstens dokumentiert, dass es so nicht funktioniert. Damit ist vielleicht mehr erreicht, als dasselbe Projekt eines anderen (mit den Yagi-Antennen) nochmal nachzubauen. ;) Grüße, Sven
Ich habe gerade mal bei einem Shop nachgefragt, laut deren Datenblatt ist der Dielectric Loss von Polyethylen ~0.004. Das ist eigentlich nicht besonders toll... ungefähr ein Fünftel von FR4. Könnte besser sein! Wie sieht's mit geschäumtem Polyethylen aus? Das ist relativ billig: http://www.schaumstofflager.de/polyethylen-pe-schaumstoff-100x50x2cm-anthrazit.html Und der Loss Factor müsste auch entsprechend dem Dichteverhältnis zwischen solidem PE und dem Schaum kleiner sein. Ich bin mir nur sehr unsicher, ob die Inhomogenität von dem Schaum ein Problem ist. Intuitiv würde ich sagen nein, weil die Bläschen mit ~0.3mm extrem klein sind gegen die Wellenlänge (73cm) und ich deshalb vermute, dass sich das elektrisch einfach verhält wie ein homogenes Medium mit kleinerer Dichte. Was meint ihr?
Sven B. schrieb: > Wie ist das, kann ich zwei Kupferstücke für den Patch zusammenlöten, > oder gibt das (relevante) Diskontinuitäten an der Lötstelle? Hängt davon ab, wie dick das Material ist und weit du es überlappen lässt, aber CU ist ein guter Wäremleiter und größere Stück löten bedeutet ziemlich viel Wärme reinstecken. > Holz als Dielektrikum kann man wohl vergessen, wenn man sich die Werte > so anguckt. Das wäre auch ganz praktisch gewesen. Buchenholz entsprechend angespitzt kann man wunderbar als Abschlußwiderstand im Hohleiter verwenden...... >> Gibt es da wirklich nicht anderes, ausführlicheres oder pinselt da mal >> jeder von dem Gleichen ab? > Vielleicht ist das Problem, dass dieses Diagramm so viele > Größenordnungen enthält für die Frequenz... es gibt denke ich kaum > Projekte, die so breitbandig beobachten. Deshalb muss man sich die Daten > wohl von verschiedenen Projekten zusammensuchen und die müssen auch noch > irgendwie zusammenpassen (was gerade bei der Sonne, die ihre Intensität > ständig ändert, evtl. gar nicht so einfach ist). Das ist aber bloß > geraten, ich weiß es nicht. Wobei doch das das wichtigste ist, wie sieht das Signal aus oder andersrum, was muss ich machen, das ich das Signal auswerten kann? >> Warum 15 Yagis, der Gewinn einer Yagis ist ja deutlich höher als eine >> Patchantenne, deswegen braucht man weniger. Eine 2m lange UL Yagi im >> Design DK7ZB liefert dir schon mal ca 13dBD. > So eine Antenne drehbar (und dann auch noch automatisch!) zu montieren, > ist ein riesiger Aufwand. Eine entsprechende Montierung zu kaufen kostet > Größenordnung 1000 Euro. Es gibt Hobbyastronomen, die aus Yagi-Antennen > Interferometer bauen -- aber diesen Weg wollte ich eigentlich gerade > vermeiden, als ich mir das so überlegt habe mit diesen omnidirektionalen > Antennen. Wobei viele die Yagis fest ausrichten,irgendwo gab es auch ein Interferometer mit gestockten 2 x Dipolzeilen vor einem Reflektor und das scheint zu funktionieren. Wie willst du den die ganzen Patchantennen zusammenschalten? > Ich habe gerade mal bei einem Shop nachgefragt, laut deren Datenblatt > ist der Dielectric Loss von Polyethylen ~0.004. Das ist eigentlich nicht > besonders toll... ungefähr ein Fünftel von FR4. Könnte besser sein! > > Wie sieht's mit geschäumtem Polyethylen aus? Das ist relativ billig: > http://www.schaumstofflager.de/polyethylen-pe-schaumstoff-100x50x2cm-anthrazit.html > Und der Loss Factor müsste auch entsprechend dem Dichteverhältnis > zwischen solidem PE und dem Schaum kleiner sein. > > Ich bin mir nur sehr unsicher, ob die Inhomogenität von dem Schaum ein > Problem ist. Intuitiv würde ich sagen nein, weil die Bläschen mit ~0.3mm > extrem klein sind gegen die Wellenlänge (73cm) und ich deshalb vermute, > dass sich das elektrisch einfach verhält wie ein homogenes Medium mit > kleinerer Dichte. Was meint ihr? Geschäumtes PE wird als Dielektrikum in Aircom/Ecoflex (SSB electronic) verwendet, das sind schon die hochwertigen Koax-Kabel, allerdings sollte der Schaum keine Feuchtigkeit ziehen können.
bazo schrieb: > Sven B. schrieb: >> Wie ist das, kann ich zwei Kupferstücke für den Patch zusammenlöten, >> oder gibt das (relevante) Diskontinuitäten an der Lötstelle? > > Hängt davon ab, wie dick das Material ist und weit du es überlappen > lässt, aber CU ist ein guter Wäremleiter und größere Stück löten > bedeutet ziemlich viel Wärme reinstecken. Du meinst, der Lötkolben kommt da nicht mehr nach? Das könnte natürlich passieren. Überlappen lassen ist wahrscheinlich eher schlecht, oder? >> So eine Antenne drehbar (und dann auch noch automatisch!) zu montieren, >> ist ein riesiger Aufwand. Eine entsprechende Montierung zu kaufen kostet >> Größenordnung 1000 Euro. Es gibt Hobbyastronomen, die aus Yagi-Antennen >> Interferometer bauen -- aber diesen Weg wollte ich eigentlich gerade >> vermeiden, als ich mir das so überlegt habe mit diesen omnidirektionalen >> Antennen. > > Wobei viele die Yagis fest ausrichten,irgendwo gab es auch ein > Interferometer mit gestockten 2 x Dipolzeilen vor einem Reflektor und > das scheint zu funktionieren. Jaa, aber fest ausgerichtet ist ein bisschen blöd. Dann muss man immer warten, bis was vorbei kommt. ;) > Wie willst du den die ganzen Patchantennen zusammenschalten? Ich hatte vor, mit dem AD8302 abwechselnd die Phasen von immer zwei Antennen zu vergleichen. > Geschäumtes PE wird als Dielektrikum in Aircom/Ecoflex (SSB electronic) > verwendet, das sind schon die hochwertigen Koax-Kabel, allerdings sollte > der Schaum keine Feuchtigkeit ziehen können. Ok, das würde also u.U. funktionieren. Wenn ich das Ergebnis von dem Online-Rechner allerdings mit Sonnet simuliere, dann ist der Insertion Loss extrem klein (nur -2dB oder so) wenn das Dielektrikum dicker als ein paar Millimeter ist. Ist 2cm vielleicht zu dick? Grüße, Sven
Sven B. schrieb: > Überlappen lassen ist wahrscheinlich eher schlecht, oder? Stumpf auf Stumpf löten geht auf keinen Fall, dass muss man schon mal 2-3mm überlappen lassen. >> Wobei viele die Yagis fest ausrichten,irgendwo gab es auch ein >> Interferometer mit gestockten 2 x Dipolzeilen vor einem Reflektor und >> das scheint zu funktionieren. > Jaa, aber fest ausgerichtet ist ein bisschen blöd. Dann muss man immer > warten, bis was vorbei kommt. ;) Das macht doch die Erde für dich..... >> Wie willst du den die ganzen Patchantennen zusammenschalten? > Ich hatte vor, mit dem AD8302 abwechselnd die Phasen von immer zwei > Antennen zu vergleichen. Breitbandig oder wie? > Wenn ich das Ergebnis von dem Online-Rechner allerdings mit Sonnet > simuliere, dann ist der Insertion Loss extrem klein (nur -2dB oder so) > wenn das Dielektrikum dicker als ein paar Millimeter ist. Ist 2cm > vielleicht zu dick? ich habe nur mal etwas mit Sonnet gespielt, von daher kann ich dir nicht ganz folgen, meinst du die S11/Return loss? Ansonsten kann die kostenlosen Version Sonnet mittlerweile Fernfeld rechnen?
bazo schrieb: > Sven B. schrieb: > >> Überlappen lassen ist wahrscheinlich eher schlecht, oder? > > Stumpf auf Stumpf löten geht auf keinen Fall, dass muss man schon mal > 2-3mm überlappen lassen. Ok, probiere ich dann aus. > >>> Wobei viele die Yagis fest ausrichten,irgendwo gab es auch ein >>> Interferometer mit gestockten 2 x Dipolzeilen vor einem Reflektor und >>> das scheint zu funktionieren. >> Jaa, aber fest ausgerichtet ist ein bisschen blöd. Dann muss man immer >> warten, bis was vorbei kommt. ;) > > Das macht doch die Erde für dich..... Ja, aber dauert halt. >>> Wie willst du den die ganzen Patchantennen zusammenschalten? >> Ich hatte vor, mit dem AD8302 abwechselnd die Phasen von immer zwei >> Antennen zu vergleichen. > > Breitbandig oder wie? Hm, wieso breitbandig? Was hat das mit breitbandig zu tun? Sorry, verstehe ich nicht. ;) >> Wenn ich das Ergebnis von dem Online-Rechner allerdings mit Sonnet >> simuliere, dann ist der Insertion Loss extrem klein (nur -2dB oder so) >> wenn das Dielektrikum dicker als ein paar Millimeter ist. Ist 2cm >> vielleicht zu dick? > > ich habe nur mal etwas mit Sonnet gespielt, von daher kann ich dir nicht > ganz folgen, meinst du die S11/Return loss? Ansonsten kann die > kostenlosen Version Sonnet mittlerweile Fernfeld rechnen? Nein, die kostenlose Version rechnet kein Fernfeld. Aber man kann sich anschauen, wieviel von dem Input-Port absorbiert wird. Diese Leistung verpufft ja irgendwie in der Antenne (wird also im Optimalfall abgestrahlt). Wenn das nur -2dB sind, dann ist mit der Antenne auf jeden Fall irgendwas nicht in Ordnung (fehlangepasst oder falsche Frequenz oder beides). Anhand von dem (negativen) Peak von S11 kann man auch die Resonanzfrequenz der Antenne ganz gut ablesen (wobei Port 1 eben der Port ist, zu dem Sonnet testweise die Leistung reinschickt). Grüße, Sven
Sven B. schrieb: >>>> Wie willst du den die ganzen Patchantennen zusammenschalten? >>> Ich hatte vor, mit dem AD8302 abwechselnd die Phasen von immer zwei >>> Antennen zu vergleichen. >> >> Breitbandig oder wie? > Hm, wieso breitbandig? Was hat das mit breitbandig zu tun? Sorry, > verstehe ich nicht. ;) Antenne-> LNA-> 400MHz-Bandpass? -> ???- > AD8302 oder wie soll der Aufbau aussehen. >>> Wenn ich das Ergebnis von dem Online-Rechner allerdings mit Sonnet >>> simuliere, dann ist der Insertion Loss extrem klein (nur -2dB oder so) >>> wenn das Dielektrikum dicker als ein paar Millimeter ist. Ist 2cm >>> vielleicht zu dick? >> >> ich habe nur mal etwas mit Sonnet gespielt, von daher kann ich dir nicht >> ganz folgen, meinst du die S11/Return loss? Ansonsten kann die >> kostenlosen Version Sonnet mittlerweile Fernfeld rechnen? > Nein, die kostenlose Version rechnet kein Fernfeld. Aber man kann sich > anschauen, wieviel von dem Input-Port absorbiert wird. Diese Leistung > verpufft ja irgendwie in der Antenne (wird also im Optimalfall > abgestrahlt). Oder wärmt die Antenne etwas, von daher wollte ich wissen, was das Insertion Loss ist, so wie es klingt, ist das einfach der Return loss. > Wenn das nur -2dB sind, dann ist mit der Antenne auf jeden > Fall irgendwas nicht in Ordnung (fehlangepasst oder falsche Frequenz > oder beides). Wo ist der der Peak von S11? Bei 408MHz? > Anhand von dem (negativen) Peak von S11 kann man auch die > Resonanzfrequenz der Antenne ganz gut ablesen (wobei Port 1 eben der > Port ist, zu dem Sonnet testweise die Leistung reinschickt). Was sagt den das Smithdiagramm? Hast du mal Port in der Position variiert, sprich vom geometrischen Mittelpunkt an den Rand entlang verschoben, und dann jeweils schauen, wo der Widerstand liegt. Damit kann man schon mal abschätzen, ob es einen Punkt gibt, der an die 50Ohm dran kommt. Ansonsten wenn die Einspeisung reell ist und ungleich 50Ohm (also kein Imaginäranteil hat), Viertelwellentrafo aus MS Rohren. Die Abmessungen kann man sich mit z.B. HP APPCad ausrechnen lassen. Wenn du Glück hast, kannst du auch entsprechendes Koaxkabel != 50Ohm einsetzen.
bazo schrieb: > Antenne-> LNA-> 400MHz-Bandpass? -> ???- > AD8302 oder wie soll der > Aufbau aussehen. Zwei Antennen -> LNA für jede -> evtl. Bandpass für jede -> beide Signale in den AD8302 -> ADC am Phasenkomparator-Ausgang. > Oder wärmt die Antenne etwas, von daher wollte ich wissen, was das > Insertion Loss ist, so wie es klingt, ist das einfach der Return loss. 'Tschuldigung. Falsches Wort. Return Loss ist das richtige, ja. ;) Bezüglich der Simulation von der Antenne melde ich nochmal, sobald ich ein bisschen rumprobiert habe. Grüße, Sven
Ich habe mal ein bisschen herumprobiert mit Patch-Antennen aus Alufolie, hier sind ein paar der Ergebnisse. http://scummos.blogspot.de/2012/12/radio-interferometer-status-update.html Grüße, Sven
Sven B. schrieb: > Ich habe mal ein bisschen herumprobiert mit Patch-Antennen aus Alufolie, > hier sind ein paar der Ergebnisse. > http://scummos.blogspot.de/2012/12/radio-interfero... > > Grüße, > Sven Hallo Sven, versuchst du ein "MM" Interferometer zu bauen? Kurt
Falls Du mit "MM" das Michelson-Morley-Experiment meinst, nein, nicht wirklich. Das Funktionsprinzip ist anders, und das Ziel auch.
Sven B. schrieb: > Falls Du mit "MM" das Michelson-Morley-Experiment meinst, nein, nicht > wirklich. Das Funktionsprinzip ist anders, und das Ziel auch. Das Funktionsprinzip schon, das ist klar. Da Ziel? Verrätst dus mir? Kurt
Das Ziel ist, über die Phasen vom Signal an den verschiedenen Antennen und "Integration" derselben über längere Zeit (das Verfahren ist nicht in zwei Sätzen zu erklären) ein Bild des Himmels zu rekonstruieren. Da sollte man auf jeden Fall Strahler wie Sonne und Mond sehen, evtl. auch welche der Planeten, Teile der Milchstraße, ... Im Endeffekt also ein Teleskop für Astronomie im Radiobereich, nur mit einer interessanten, im Amateurbereich meines Wissens nach selten genutzten Technik. Oder, wenn man es anders ausdrücken will: der Versuch, die Funktionsweise von Großprojekten wie LOFAR [1] anhand eines Selbstbauprojekts nachzuvollziehen. Grüße, Sven ______ [1] http://de.wikipedia.org/wiki/Low_Frequency_Array
Sven B. schrieb: > Das Ziel ist, über die Phasen vom Signal an den verschiedenen Antennen > und "Integration" derselben über längere Zeit (das Verfahren ist nicht > in zwei Sätzen zu erklären) ein Bild des Himmels zu rekonstruieren. Da > sollte man auf jeden Fall Strahler wie Sonne und Mond sehen, evtl. auch > welche der Planeten, Teile der Milchstraße, .. Du hast dir ein ehrgeiziges Projekt ausgesucht. Die Auswertung der Signale dürfte das anspruchsvollste sein. Am ehesten, so meine Meinung, dürftest du mit der Auswertung der nichtvorhandenen Frequenzen, der -Absorptionslinien- weiter kommen. Da kriegst du dann gleich die von weit entfernten Galaxien rein. Kurt
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Hier mal der erste ernsthafte Versuch, so eine Antenne aufzubauen. Scheint soweit ganz gut zu den berechneten Daten zu passen, der Peak von S11 ist sehr schön bei der berechneten Frequenz. Gemessen hab ich das mit einem Richtkoppler (TG an OUT, Eingang vom Spectrum Analyzer an COUPLED, und dann den IN-Stecker auf die Antenne, genullt auf "nichts am IN-Port vom Coupler"). Der berechnete Feed-Punkt (da wo man den Lötzinn-Blob auf dem Foto sieht) scheint auch zu passen, wenn man sich auch nur wenige Millimeter von diesem entfernt, wird der Loss deutlich kleiner als die so gemessenen -25dB. Die Messung ist nicht besonders toll, weil der Stecker nicht verlötet oder verschraubt ist, ich wiederhole die später nochmal ordentlicher und poste das Ergebnis. Das Substrat ist 3mm PE-HD (e = 2.4). Oberfläche ist 0.1mm Kupferfolie/blech, mit doppelseitigem Klebeband befestigt (hält aber nicht so toll). Die Massefläche auf der Rückseite ist ja nur für den Strahlungspattern soweit ich weiß, die ist momentan noch gar nicht angebunden. Grüße, Sven Edit: Whops, der "positive peak"-Detektor ist hier natürlich nicht der richtige... naja, wird nicht viel ändern.
Guten Morgen, Sven B. schrieb: > Das Substrat ist 3mm PE-HD (e = 2.4). Oberfläche ist 0.1mm > Kupferfolie/blech, mit doppelseitigem Klebeband befestigt (hält aber > nicht so toll). HD oder Schaum? > Die Massefläche auf der Rückseite ist ja nur für den > Strahlungspattern soweit ich weiß, die ist momentan noch gar nicht > angebunden. Die Aussage verstehe ich nicht: Aufbau einer Patchantenne: Mittelpin der Buchse auf die Patchfläche, Flansch mit der Rückseite verlöten Gruß Andreas
Hi, kein Schaum, sondern festes Material. Ich denke Schaum wäre mit 3mm Dicke etwas zu wacklig. Soweit ich das verstanden habe, braucht man die Rückseite nicht unbedingt, die ist nur dafür gut, dass die Antenne nur nach oben strahlt. Wenn man die Rückseite weglässt, kriegt man einen symmetrischen Strahlungspattern in beide Richtungen. Im Endeffekt will ich die Rückseite natürlich haben, aber da mir der nötige Stecker fehlt, hab ich sie zum Testen erstmal nicht angeschlossen. Grüße, Sven
Hallo, ich möchte einige Tipps zum Thema geben. 1. Je weiter die Patch vom Ground entfernt wird, desto höher wird der Gewinn. 2. Ein kleineres Epsilon_r bewirkt auch eine Erhöhung des Gewinns. Aus diesem Grund ist der Vorschlag die Antenne aus Blech zu fertigen und über einer Ground-Fläche platzieren sinnvoll (Dielektrikum ist dabei Luft). Nachteilig ist dabei, dass die Größe der Antenne zunimmt (um an der gewünschten Stelle in Resonanz zu bleiben). Wenn du aber genung Platz hast, ist das kein Problem. 3. Die Ground-Fläche ist die Bezugsfläche für die E-Felder die sich an den Kanten der Patch ausbilden. Sie muss unbedingt mit angeschlossen seien. Diese Eigenschaften kannst du in einem HF-Simulationsprogramm überprüfen, z.B. die freigeschaltete Version von Sonnet. mfg paul
Danke, nützliche Tipps! Die Antenne die ich gebaut habe scheint ca. 5 bis 6 Prozent über der simulierten Frequenz resonant zu sein. Ich werde das also nochmal korrigieren und nochmal aufbauen. Der S11 ist nur so... -4dB, das ist mir immer noch nicht so klar, warum das so ist. Grüße, Sven
Hallo, die Anpassung ist bei deiner Antenne nicht optimal. Du musst (z.B. mithilfe von Sonnet) einen Speispunkt auf dem Patch-Element finden, wo die gewünschte Eingangs-Impedanz vorhanden ist (50 Ohm, wenn du ein 50 Ohm Kabel verwendest). Je weiter weg sich der Speisepunkt von der Mitte der Patch-Fläche befindet, desto höher wird die Eingangs-Impedanz.
Hi! Das habe ich im Prinzip gemacht: Ich habe die Impedanz an der Kante genommen, und dann mithilfe dieser cos²-Formel für die Impedanz den Speispunkt ausgerechnet. Es kam sowas raus wie 9.98cm vom Rand -- und da sitzt er jetzt auch. Wenn man das mit Sonnet simuliert ist es irgendwie ein bisschen komisch, so wie ich das aufgebaut habe, scheint es immer besser zu werden, je weiter ich den Speispunkt an den Rand verschiebe... was nicht sein kann. Was wäre denn ein guter Wert für so eine Antenne, -12 dB? Grüße, Sven
-10 dB und kleiner gilt als gut angepasst. Dann hast du ca. 90 % der empfangenen Leistung zur Verfügung.
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Die Antennen sind zwar immer noch nicht vernünftig angepasst (die Folie wobbelt so ein bisschen, die muss man besser festkleben), dafür habe ich jetzt ein erfolgreiches Interferometrie-Experiment mit einer thermischen Quelle durchgeführt! ;) Der Versuchsaufbau ist einfach: Zwei Patch-Antennen mit ca. 70cm Abstand mit jeweils zwei Verstärkern und einem 408MHz SAW-Filter hängen an einem Oszilloskop. In etwa 3m Abstand befindet sich ein Föhn (der macht ganz schön "Lärm" in dem Frequenzbereich). Die gelbe und blaue Linie auf den Bildern im Anhang sind die beiden Oszi-Kanäle. Das pinke ist die Cross Correlation der beiden Kanäle. Der Messwert (grün) ist der (x-)Abstand vom ersten Peak der pinken Linie zum Ursprung (das wird von dem tollen JavaScript links oben berechnet). Dieser Wert gibt nämlich an, welche Verzögerung man zwischen den Antennen einfügen muss, damit die beiden empfangenen Signale bestmöglich korreliert sind. Und siehe da, der Wert ist einigermaßen konstant, und wenn man den Föhn um ein Stück (Größenordnung 1m) verschiebt -- wie im fünften Kästchen von rechts passiert -- ändert er sich reproduzierbar. Die t-Achse (horizontal) vom grünen Kanal hat nichts mit den t-Achsen der Scope-Kanäle zu tun, der grüne wurde über etwa eine Minute aufgenommen, die Scope-Kanäle sind nur wenige hundert ns. Das Prinzip scheint also schonmal zu funktionieren; als nächstes werde ich dasselbe -- sobald ich die Antennen richtig angepasst habe -- mit der Sonne (statt dem Föhn) ausprobieren. Viele Grüße, Sven
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Ich habe heute das Interferometer mal mit der Sonne ausprobiert. Das Ergebnis ist eher bescheiden, was aber auch mit Fehlern zusammenhängt, die ich beim Aufbau gemacht habe. Die beiden Antennen habe ich 5.2m voneinander entfernt aufgestellt (viel mehr Platz ist leider nicht). Ich würde als Messergebnis eine Sinuswelle (Methode siehe voriger Post) mit pro 12 Stunden (180 Grad Drehung des Himmels) ungefähr 5.2/lambda = 5.2/0.73 = 7.1 kompletten Perioden erwarten -- denn der Laufzeitunterschied ändert sich ja, wenn sich die Sonne um 180 Grad bewegt, gerade um zweimal den Abstand zwischen den Antennen, wenn diese entlang der entsprechenden Achse ausgerichtet sind. Durch verschiedene Fehler bei der Aufzeichnung der Daten habe ich leider nur ungefähr eine halbe Stunde verwertbarer Daten (danach war wieder überall Schatten -- diese verdammten Bäume! :D) -- was zu einer verlässlichen Entscheidung, ob das Ganze nun funktioniert oder nicht, natürlich nicht genügt. Im Anhang das, was ich habe -- den Schluss der roten Kurve kann man vergessen, da war Schatten. Die blaue Kurve ist ein Fit dessen, was man erwarten würde. Die y-Position der blauen Kurve ist sowieso beliebig, die ist erraten; die Phase ist ebenso erraten; die Periodendauer ist errechnet, die sollte korrekt sein; über die Amplitude (p-p) weiß ich nur, dass sie kleiner sein muss als 40, das ist ja mit 16 durchaus erfüllt. 40 ist nämlich der Abstand zweier Peaks im Korrelationsmuster (dazu siehe auch letzter Post). Das Verhältnis 16/40 gibt nach meinem Verständnis so etwas an wie den Anteil der Sonne an der vom Interferometer insgesamt empfangenen korrelierten Strahlung. Das ist so zu verstehen, dass ein leuchtschwaches sich bewegendes Objekt Interferenz-"Fringes" kleinerer Amplitude erzeugt als ein leuchtstarkes. Fazit: Man kann anhand hiervon zumindest nicht klar sagen, dass das Ding nicht funktioniert. Ich werde weitere Messungen machen und melde mich dann nochmal. Ich hoffe, meine Ausführungen sind so grob nachvollziehbar ;) Grüße, Sven
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